光纤到户特殊场景微波中继解决方案

胡利萍+张琨+宾凌

摘 要：为解决通信网络中有线光缆传输不到位、新建光缆成本高且业务发展需求有限的问题，考虑到微波中继回传方式部署灵活，建设速度快，成本相对较低，受中继传输区域地理环境影响小的特点，拟采用该方式解决宽带网络中继传输问题。根据特殊场景的传输特点及要求，通过对比分析微波方案、水底光缆及架空光缆传输方案的优缺点及合理性，明确微波方案为最佳方案。通过现场实地测试评估，验证各项关键参数指标，并确认微波中继通信能够有效部署后，顺利解决了用户普遍服务需求难以满足的问题。

关键词：电信普遍服务；光纤到户；微波传输；特殊区域

中图分类号：TP39；TN925 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2018）02-00-03

0 引 言

近年来，国家对电信业的服务越来越重视，持续开展了“宽带乡村”“普遍服务”等通信工程，即要求通信运营商对任何人都要提供地域、质量、资费无歧视且能够负担得起的电信业务，并将其作为考核指标之一。而我国幅员辽阔，地形地势复杂多样，要实现全区域的普遍服务难度非常大，尤其对于部分特殊区域，如岛屿、高山等，传输光缆接入困難，需考虑采用非常规建设方式。

微波传输作为一种无线传输方式，得益于其频带宽、容量大、受地形影响较小等特点，被通信业广泛应用。数字微波通信技术借助电波空间，通过微波能够实现对各种相互之间无任何关联的信息的传输，并在此基础上实现再生中继，是一种有效的中继传输方式。但是由于不同的传输协议及格式，微波通信能否承载光宽业务，其传输能力又如何呢？本文重点结合微波传输的特点以及光宽业务的传输要求，通过技术方案分析及试点效果测试，研究了特殊场景下光纤到户的有效解决方案。

1 光纤到户特殊场景解决方案

1.1 特殊场景主要解决方案

针对有线光缆杆路建设困难、新建光缆成本高的问题，考虑采用非常规建设解决方案，根据目前的技术手段，主要可采用表1所列方式解决。

根据以上建设方式的优缺点进行分析，发现水底光缆及架空光缆建设难度大、造价高，且受到了环境因素的影响及约束，因此优选微波中继传输方式。

1.2 微波中继传输方案

微波传输具有部署灵活、建设速度快、受中继传输区域地理环境影响小等特点。结合目前电信运营商有线宽带传输网络架构及特点，采用微波传输接入建设方式组网，如图1所示。

因微波不支持PON协议，因此将其用于普遍服务等场景时，需OLT设备下沉，新建一套OLT设备。对于微波主流设备的应用情况，经对现有设备厂家进行调研，主要设备技术参数见表2。

可见，主流微波设备能够满足10 km内、不低于450 M带宽的中继传输需求，提供至少20户以上农村普遍服务业务的接入（用户需求20 M/户，其中宽带需求为12 M，高清电视8 M），满足普通区域“宽带乡村”“普遍服务”的业务发展需求。对于业务需求更高的区域，需综合考虑传输稳定性、投资造价、效益评估等因素，进一步评估解决方案。基于现有通信传输组网技术，通过相关原理及接口协议分析可知，微波中继传输能有效满足普遍服务业务的需求，可顺利开展用户宽带及高清电视业务。

2 微波解决方案试点应用及效果测试分析

2.1 试点建设方案研究

为验证微波中继传输方案的可行性、有效性，并综合评估建设成本的合理性，通过具体场景进行试点应用分析，特殊应用场景的选择原则见表3。

通过应用场景的匹配，选择益阳彭湖潭村进行试点应用。澎湖潭村位于岛屿上，周边无公路相连，居民依靠船只出行，光缆无法通过常规杆路接入。针对此场景，可考虑新建微波、新建水底光缆、新建架空光缆等方式，并对这三种方案进行了综合比选分析。

（1）微波传输方案：微波上行侧共享原有基站铁塔，不额外新增配套费用，微波用户侧共址铁塔公司存量站每年租金、电费及维护费用约1.2万元/年，微波设备及其他费用4.4万元，总计投资约5.6万元（租金按一年计）。

（2）水底光缆方案：跨河距离约1.2 km，水底光缆跨江段落可采用GYTA33水下专用光缆，投资费用约24万元（主备两条光缆），跨江对面到基站需新建杆路2 km，需要投资约5万元，共计投资约29万元；

（3）架空光缆方案：寄挂电力专业杆，采用ADSS专用光缆，跨江1.2 km，跨江对面到基站需新建杆路2 km，共需要投资约8.6万元。

OLT数据上行侧可利用旧光缆，无需新增投资。行政村内OLT至用户需布放配线光缆3.5 km（旧杆路1.5 km，新建杆路2 km），新建5个32芯光分路器箱（含1∶4一级分光器一个，1∶8二级分光器四个），共需投资约8.5万元（OLT调配利旧）。综合对比分析见表4。

若采用光缆方式需新建河底光缆或架空光缆，施工难度和投资都较大，若采取微波方式便能快速解决目前接入困难的状况，因而选用微波解决方案更为合理。

经现场勘查，光缆中继传输距离约2.4 km，可利用现有塔桅资源新建微波设备，具体传输组网方案如图2所示。

2.2 测试效果分析

现场对已开通微波进行吞吐量、时延以及业务承载能力的测试，测试配置示意如图3所示。

2.2.1 吞吐量及时延测试

微波基站采用京信NIX-43设备，1+0模式，无双链路备份，OLT无双链路保护，频段15 GHz，频谱带宽56 MHz。经现场实测，传输容量450～500 Mb，后期有带宽升级需求，可使用2+0配置，理论空口带宽为1 000 Mb。同时，重要链路可采用1+1热备份配置，提高链路安全性。吞吐量及时延测试结果见表5所列。

测试结果显示，该跳微波吞吐量为452.65～472.82 Mb/s，单向时延介于0.19～0.26 ms，与理论测算值基本相符。

2.2.2 用户业务测试

该测试用户已开通电信129套餐，开通了百兆宽带，测试实际下行均值速率为12.3 MB/s，测试带宽达到100 M，4K高清电视播放无卡顿现象，满足了光宽用户的需求。用户业务测试结果如图4所示。

3 结 语

通过微波中继方式解决了用户数据回传问题，经现场测试验证，可满足用户互联网业务和IPTV业务同时开通的需求，符合普遍服务政策要求，适用于光纤到户的中继回传需求，对类似光缆难以铺设的特殊场景具有参考意义。鉴于我国政府对通信业“宽带乡村”“普遍服务”的重视程度，以及我国地理地形特点，微波中继传输方式值得推广，前景广阔。微波通信拥有频带宽、容量大、受地形影响较小等特点，相对于有线传输，其优势非常明显，可应用于更加广泛的领域。

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