王獻(xiàn)森+吳昊

【摘 要】分析了北方電信在縣城區(qū)域的傳輸資源情況及業(yè)務(wù)接入特點(diǎn)，并闡述了縣城綜合業(yè)務(wù)接入光纜網(wǎng)的建設(shè)策略。同時(shí)對(duì)不同場(chǎng)景下縣城接入光纜網(wǎng)的總體造價(jià)進(jìn)行評(píng)估，并給出了不同場(chǎng)景下縣城綜合業(yè)務(wù)接入光纜網(wǎng)的建設(shè)模型。

【關(guān)鍵詞】縣城 接入光纜網(wǎng) 綜合業(yè)務(wù) 標(biāo)準(zhǔn)化模型

中圖分類號(hào)：TN913.33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-1010（2014）-13-0067-05

1 引言

隨著工信部正式發(fā)放4G牌照，3大運(yùn)營(yíng)商的4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)如火如荼的展開。根據(jù)中國(guó)電信的4G網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，北方各省電信公司計(jì)劃在2年內(nèi)部署到位，實(shí)現(xiàn)市區(qū)、縣城城區(qū)、4A及以上旅游景點(diǎn)的4G信號(hào)覆蓋。

傳輸網(wǎng)作為通信網(wǎng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，需要提前實(shí)施到位。2008年運(yùn)營(yíng)商重組之后，北方電信獲得了聯(lián)通劃轉(zhuǎn)的C網(wǎng)資源及部分傳輸資源。然而由于劃轉(zhuǎn)資源有限，且重組之后聯(lián)通減少了劃轉(zhuǎn)部分的維護(hù)力量，導(dǎo)致北方電信在各大縣城城區(qū)的可用傳輸資源幾乎為0。

中國(guó)電信集團(tuán)依據(jù)各省分公司的經(jīng)濟(jì)收入分配年度投資，作為經(jīng)濟(jì)收入排名末幾位的北方各省電信公司每年所得投資遠(yuǎn)低于南方電信。如何利用有限的投資開展縣城傳輸網(wǎng)建設(shè)，既能保障LTE網(wǎng)絡(luò)的開通，又能實(shí)現(xiàn)投資效益的最大化，成為北方電信公司網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的決策問(wèn)題。縣城綜合業(yè)務(wù)接入光纜網(wǎng)建設(shè)方案不能照搬城區(qū)建設(shè)模式。是一步到位完成城區(qū)全覆蓋，還是有選擇、分種類、分區(qū)域的逐步覆蓋？光交覆蓋半徑多少米時(shí)整體接入網(wǎng)投資最節(jié)??？主干光纜敷設(shè)多少芯最合理？這些都需要進(jìn)行科學(xué)的分析和評(píng)估。

2 北方縣城特點(diǎn)及傳輸資源概況

區(qū)域特點(diǎn)：除了行政劃分的縣、地級(jí)市外，還有部分大型農(nóng)場(chǎng)、林場(chǎng)等也作為“縣”級(jí)考慮。大部分縣城城區(qū)面積在2～10km2之間，少數(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城區(qū)面積達(dá)到20km2?？h城人口增速平緩，趨于穩(wěn)定。人口密度不高，每平方公里人口數(shù)在8 000～10 000之間。

網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)：

（1）08年后新建的基站以自建12芯光纜為主，但大部分基站接入光纜仍以08年老聯(lián)通劃轉(zhuǎn)為主，雖然劃轉(zhuǎn)時(shí)協(xié)議簽訂有4～8芯，實(shí)際只有SDH在用的2芯可用。

（2）縣城寬帶接入方式仍以ADSL為主，接入銅纜使用了將近10年，資源老化，維護(hù)成本較高。

（3）縣城管道資源以劃轉(zhuǎn)為主，劃轉(zhuǎn)基本只有2～3孔子管，且大部分段落使用已到飽和。在運(yùn)營(yíng)商拆分后，聯(lián)通對(duì)原有的傳輸資源不再進(jìn)行維護(hù)，少部分管孔出現(xiàn)斷裂、阻塞等情況。

（4）在縣城區(qū)域，電信業(yè)務(wù)收入中約80%來(lái)源于移動(dòng)網(wǎng)業(yè)務(wù)，固網(wǎng)及寬帶業(yè)務(wù)收入僅占20%。

總體來(lái)說(shuō)，北方縣城的基礎(chǔ)傳輸資源非常薄弱，個(gè)別縣城幾近空白。

3 縣城綜合業(yè)務(wù)接入光纜網(wǎng)建設(shè)策略

（1）戰(zhàn)略布局，傳輸先行

優(yōu)先建設(shè)接入主干環(huán)，完成傳輸資源的戰(zhàn)略布局；后期根據(jù)接入點(diǎn)的需求，逐步完善配線層規(guī)劃和建設(shè)，提供快速接入能力；接入主干環(huán)與LTE基站接入?yún)f(xié)同規(guī)劃。

（2）統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施

結(jié)合政企、寬帶、基站等接入需求，明確接入方式和模型，統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)一張光纜網(wǎng)；結(jié)合縣城經(jīng)濟(jì)收入排名、LTE建設(shè)順序等因素，分步驟、分批次建設(shè)實(shí)施。

（3）深度挖潛，充分利舊

摸清現(xiàn)有自建傳輸資源、劃轉(zhuǎn)資源，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案要充分利用原有資源；引入紡織子管等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有劃轉(zhuǎn)管孔的再利用。

（4）精打細(xì)算，實(shí)現(xiàn)投資效益最大化

纖芯規(guī)劃滿足未來(lái)3～5年的接入需求，合理預(yù)測(cè)，避免浪費(fèi)。

統(tǒng)籌分析接入主干環(huán)、潛在接入點(diǎn)的投資造價(jià)，計(jì)算出最經(jīng)濟(jì)的光交覆蓋半徑，規(guī)劃最合理的主干環(huán)模型。

4 縣城綜合業(yè)務(wù)接入光纜網(wǎng)建設(shè)原則

（1）結(jié)合LTE覆蓋范圍、政企小區(qū)需求，劃定綜合業(yè)務(wù)接入光纜網(wǎng)覆蓋區(qū)域。原則上應(yīng)優(yōu)先覆蓋業(yè)務(wù)相對(duì)明確的區(qū)域。對(duì)于即將進(jìn)行的棚戶改造區(qū)、經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、工業(yè)區(qū)等應(yīng)暫緩覆蓋，待動(dòng)工后結(jié)合市政建設(shè)，按需覆蓋。

（2）IP RAN組網(wǎng)要求B節(jié)點(diǎn)成對(duì)設(shè)置，在機(jī)房條件滿足情況下，優(yōu)先選擇雙節(jié)點(diǎn)環(huán)形接入主干環(huán)，其次選擇單節(jié)點(diǎn)接入主干環(huán)。

（3）接入主干光纜芯數(shù)需根據(jù)未來(lái)3～5年的接入需求進(jìn)行測(cè)算，原則上應(yīng)不低于144芯；配線光纜芯數(shù)可采用48～144芯，但不應(yīng)超過(guò)主干光纜芯數(shù)。

（4）光交箱作為業(yè)務(wù)收斂點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置在接入點(diǎn)中心區(qū)域，不宜設(shè)置在縣城邊緣區(qū)域，避免接入點(diǎn)與主配線光纜重復(fù)敷設(shè)，增加投資。

（5）光交箱容量以288芯及以上為主。原則上主干光纜為144芯時(shí)，光交箱選用288芯；主干光纜為288芯時(shí)，光交箱選用576芯，配線光交選用288芯。對(duì)于接入點(diǎn)數(shù)量特別大的區(qū)域，可適當(dāng)增加光交箱容量。

（6）按照“一張光纜網(wǎng)”的目標(biāo)，建設(shè)“分層、分區(qū)”、“環(huán)形、鏈型”等多種保護(hù)方式相結(jié)合的光纜網(wǎng)。光纜網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

5 縣城綜合業(yè)務(wù)接入光纜網(wǎng)建設(shè)模型分析

5.1 接入主干纖芯需求預(yù)測(cè)分析

接入主干纖芯是為滿足基站接入組網(wǎng)、家庭寬帶接入、政企專業(yè)及政企寬帶接入所用。在做需求分析時(shí)要結(jié)合接入點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)承載方式、滲透率、市場(chǎng)占有率、目標(biāo)接入點(diǎn)數(shù)量等因素進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)。各類型的接入纖芯需求如表1所示：

表1 xx縣接入主干纖芯需求預(yù)測(cè)表

業(yè)務(wù)類別 數(shù)量 單位 承載

方式 主干纖芯需求 滲透率 市場(chǎng)占有率 總纖芯需求

家庭寬帶 - 戶 PON 1/64 90% 30% -

政企專線

（高端） - 條 SDH/IP RAN 2 100% 30% -

政企寬帶

（低端） - 個(gè) PON 1/32 100% 30% -endprint

政府/學(xué)校/

公共設(shè)施 - 棟 PON/SDH 2 100% 30% -

基站接入 - 個(gè) IP RAN 2 100% 100% -

總計(jì) - - - - - - -

（1）家庭寬帶業(yè)務(wù)采用PON接入方式，采用1：64分光比。在北方通信市場(chǎng)中，電信占有份額較少，本模型以電信能“三分天下取其一”估算市場(chǎng)占有率即30%。家庭寬帶的總纖芯需求=住戶數(shù)量*90%*30%/64，其中90%代表100戶家庭有90戶會(huì)進(jìn)行寬帶接入。如住戶數(shù)量調(diào)研困難或調(diào)研太浪費(fèi)資源時(shí)，可用“城區(qū)人口數(shù)量/3”代替。

（2）政企專線（高端）業(yè)務(wù)指專線業(yè)務(wù)，客戶對(duì)電路質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)等級(jí)等要求較高，一般采用SDH/IP RAN接入方式，一個(gè)業(yè)務(wù)點(diǎn)通常需要2芯。

（3）政企寬帶（低端）業(yè)務(wù)一般指網(wǎng)吧、商務(wù)樓內(nèi)企業(yè)租用的寬帶業(yè)務(wù)，通常采用PON接入方式。在商務(wù)樓內(nèi)集中用戶時(shí)通常采用1：64一級(jí)分光，非樓內(nèi)分散用戶時(shí)需適當(dāng)縮小分光比，增加傳輸距離，本模型按照1：32計(jì)算。

（4）基站接入采用IP RAN承載方式，使用接入主干環(huán)的共享纖芯進(jìn)行組網(wǎng)。平均單站按照使用2芯主干纖芯計(jì)算。

在計(jì)算了上述業(yè)務(wù)需求后，規(guī)劃芯數(shù)時(shí)還需增加30%冗余，但切不能盲目成倍放大。一般144芯接入主干環(huán)可提供264～288芯主干纖芯，288芯接入主干環(huán)可提供528～576芯主干纖芯。

5.2 光纜覆蓋半徑及光交個(gè)數(shù)分析

在劃定的一片區(qū)域內(nèi)，光交數(shù)量和光交覆蓋半徑成反比。光交數(shù)量越多，接入主干環(huán)投資越大，但光交覆蓋半徑越短，未來(lái)接入點(diǎn)接入投資越少；反之光交數(shù)量越少，則接入點(diǎn)投資越大。為取定經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的光交數(shù)量和光交覆蓋半徑，需對(duì)規(guī)劃期內(nèi)的整個(gè)接入網(wǎng)投資進(jìn)行計(jì)算分析。

假設(shè)縣城面積為S，光交平均覆蓋（無(wú)縫覆蓋）整個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)，取光交的覆蓋面積為六邊形，則光交數(shù)量a與光交覆蓋半徑r的關(guān)系為：

（1）

取接入點(diǎn)光纜單位公里造價(jià)1.75萬(wàn)元/km，接入主干環(huán)光纜單位公里造價(jià)3.7萬(wàn)元/km（144芯），光交箱造價(jià)2萬(wàn)元/個(gè)，管道單位公里造價(jià)17萬(wàn)元/km（按照某省電信運(yùn)營(yíng)商管道造價(jià)計(jì)算）。則：

單個(gè)接入點(diǎn)光纜投資

（2）

單個(gè)接入點(diǎn)管道投資

（3）

接入主干環(huán)光纜投資

（4）

入主干環(huán)管道投資

（5）

接入網(wǎng)總投資Iz=（I1+I2）*N+I3+I4

（N為目標(biāo)接入點(diǎn)數(shù)量，為預(yù)測(cè)值） （6）

為取得最經(jīng)濟(jì)的光交覆蓋半徑和光交數(shù)量，總投資Iz應(yīng)取最小值。

下面分別取北方典型的縣城城區(qū)面積為2.5km2、5.5km2、8km2時(shí)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析：

（1）縣城面積S=2.5km2時(shí)，區(qū)域內(nèi)接入站點(diǎn)估算：

LTE基站數(shù)量=16個(gè)（目標(biāo)站間距400m）；小區(qū)數(shù)量≈11個(gè)（按200戶一個(gè)小區(qū)計(jì)算）；政企數(shù)量≈5～10個(gè)（按照2倍現(xiàn)有政企數(shù)量估算）；取N=35，則：

（7）

此時(shí)Iz與a的關(guān)系如圖2中（a）圖所示。從圖中可知，覆蓋2.5km2的縣城，在用5個(gè)左右光交進(jìn)行收斂，光交覆蓋半徑約430m時(shí)，投資最經(jīng)濟(jì)。

（2）縣城面積S=5.5km2，區(qū)域內(nèi)接入站點(diǎn)估算：

LTE基站數(shù)量=36個(gè)（目標(biāo)站間距400m），小區(qū)數(shù)量≈25個(gè)（按200戶一個(gè)小區(qū)計(jì)算），

政企數(shù)量≈10～15個(gè)（按照2倍現(xiàn)有政企數(shù)量估算）；取N=73，則：

Iz （8）

此時(shí)Iz與a的關(guān)系如圖2中（b）圖所示。從圖中可知，覆蓋5.5km2的縣城，在用11～12個(gè)光交進(jìn)行收斂，光交覆蓋半徑約為450m時(shí)，投資最經(jīng)濟(jì)。

（3）縣城面積S=8km2，區(qū)域內(nèi)接入站點(diǎn)預(yù)估：

LTE基站數(shù)量=49個(gè)（目標(biāo)站間距400m），小區(qū)數(shù)量≈36個(gè)（按200戶一個(gè)小區(qū)計(jì)算），政企數(shù)量≈15～20個(gè)（按照2倍現(xiàn)有政企數(shù)量估算）；取N=103，則

（9）

此時(shí)Iz與a的關(guān)系如圖2中（c）圖所示。從圖中可知，覆蓋8km2的縣城，在用15～16個(gè)光交進(jìn)行收斂，光交覆蓋半徑約為430～450m時(shí)，投資最經(jīng)濟(jì)。

5.3 縣城接入光纜網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化模型

取縣城為標(biāo)準(zhǔn)的正方形，依據(jù)上述建設(shè)原則、纖芯預(yù)測(cè)模型和光交數(shù)量模型，勾勒以下3種典型縣城面積下的接入主干層及配線層建設(shè)方案模型：

（1）標(biāo)準(zhǔn)化模型1：縣城面積為2.5km2

選擇1個(gè)匯聚機(jī)房，新建1個(gè)接入主干環(huán)下掛5個(gè)主干光交，新建144芯主干光纜3.2km。建成后光交覆蓋半徑438m，遠(yuǎn)期覆蓋基站接入16個(gè)，小區(qū)及政企用戶接入約20個(gè)?；纠弥鞲森h(huán)的共享纖芯進(jìn)行組網(wǎng)，初期邊緣區(qū)域如城郊結(jié)合部的基站可暫時(shí)按鏈型接入。標(biāo)準(zhǔn)化模型1建設(shè)示意圖如圖3所示。

（2）標(biāo)準(zhǔn)化模型2：縣城面積為5km2

選擇1個(gè)匯聚機(jī)房，建設(shè)1個(gè)接入主干環(huán)加5條配線鏈，共下掛5個(gè)主干光交及5個(gè)配線光交。新建144芯主干光纜4.8km，72/96芯配線光纜1.4km。建成后光交覆蓋半徑450m。遠(yuǎn)期覆蓋基站接入36個(gè)，小區(qū)及政企用戶接入約40個(gè)。標(biāo)準(zhǔn)化模型2建設(shè)示意圖如圖4所示：

圖4 標(biāo)準(zhǔn)化模型2建設(shè)示意圖

（3）標(biāo)準(zhǔn)化模型3：縣城面積為8km2

選擇2個(gè)匯聚機(jī)房，建設(shè)1個(gè)主干環(huán)加8條配線鏈，新建6個(gè)主干光交及8個(gè)配線光交，新建144芯主干光纜4.8km，新建72/96芯配線光纜4.0km。建成后光交覆蓋半徑約450m。遠(yuǎn)期覆蓋基站接入49個(gè)，小區(qū)、政企用戶約50個(gè)。標(biāo)準(zhǔn)化模型3建設(shè)示意圖如圖5所示：

圖5 標(biāo)準(zhǔn)化模型3建設(shè)示意圖

（4）標(biāo)準(zhǔn)化模型4：縣城面積為8km2

選擇1個(gè)匯聚機(jī)房，建設(shè)2個(gè)主干環(huán)外加7條配線鏈，新建8個(gè)主干光交及7個(gè)配線光交，新建144芯主干光纜6.6km，新建72/96芯配線光纜2.1km。建成后光交覆蓋半徑約430m。遠(yuǎn)期覆蓋基站接入49個(gè)，小區(qū)、政企用戶約50個(gè)。標(biāo)準(zhǔn)化模型4建設(shè)示意圖如圖6所示：

圖6 標(biāo)準(zhǔn)化模型4建設(shè)示意圖

參考文獻(xiàn)：

[1] 于海生，張嘉智. 關(guān)于綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)探討[J]. 山東通信技術(shù)， 2012，32（4）： 10-13.

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政府/學(xué)校/

公共設(shè)施 - 棟 PON/SDH 2 100% 30% -

基站接入 - 個(gè) IP RAN 2 100% 100% -

總計(jì) - - - - - - -

（1）家庭寬帶業(yè)務(wù)采用PON接入方式，采用1：64分光比。在北方通信市場(chǎng)中，電信占有份額較少，本模型以電信能“三分天下取其一”估算市場(chǎng)占有率即30%。家庭寬帶的總纖芯需求=住戶數(shù)量*90%*30%/64，其中90%代表100戶家庭有90戶會(huì)進(jìn)行寬帶接入。如住戶數(shù)量調(diào)研困難或調(diào)研太浪費(fèi)資源時(shí)，可用“城區(qū)人口數(shù)量/3”代替。

（2）政企專線（高端）業(yè)務(wù)指專線業(yè)務(wù)，客戶對(duì)電路質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)等級(jí)等要求較高，一般采用SDH/IP RAN接入方式，一個(gè)業(yè)務(wù)點(diǎn)通常需要2芯。

（3）政企寬帶（低端）業(yè)務(wù)一般指網(wǎng)吧、商務(wù)樓內(nèi)企業(yè)租用的寬帶業(yè)務(wù)，通常采用PON接入方式。在商務(wù)樓內(nèi)集中用戶時(shí)通常采用1：64一級(jí)分光，非樓內(nèi)分散用戶時(shí)需適當(dāng)縮小分光比，增加傳輸距離，本模型按照1：32計(jì)算。

（4）基站接入采用IP RAN承載方式，使用接入主干環(huán)的共享纖芯進(jìn)行組網(wǎng)。平均單站按照使用2芯主干纖芯計(jì)算。

在計(jì)算了上述業(yè)務(wù)需求后，規(guī)劃芯數(shù)時(shí)還需增加30%冗余，但切不能盲目成倍放大。一般144芯接入主干環(huán)可提供264～288芯主干纖芯，288芯接入主干環(huán)可提供528～576芯主干纖芯。

5.2 光纜覆蓋半徑及光交個(gè)數(shù)分析

在劃定的一片區(qū)域內(nèi)，光交數(shù)量和光交覆蓋半徑成反比。光交數(shù)量越多，接入主干環(huán)投資越大，但光交覆蓋半徑越短，未來(lái)接入點(diǎn)接入投資越少；反之光交數(shù)量越少，則接入點(diǎn)投資越大。為取定經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的光交數(shù)量和光交覆蓋半徑，需對(duì)規(guī)劃期內(nèi)的整個(gè)接入網(wǎng)投資進(jìn)行計(jì)算分析。

假設(shè)縣城面積為S，光交平均覆蓋（無(wú)縫覆蓋）整個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)，取光交的覆蓋面積為六邊形，則光交數(shù)量a與光交覆蓋半徑r的關(guān)系為：

（1）

取接入點(diǎn)光纜單位公里造價(jià)1.75萬(wàn)元/km，接入主干環(huán)光纜單位公里造價(jià)3.7萬(wàn)元/km（144芯），光交箱造價(jià)2萬(wàn)元/個(gè)，管道單位公里造價(jià)17萬(wàn)元/km（按照某省電信運(yùn)營(yíng)商管道造價(jià)計(jì)算）。則：

單個(gè)接入點(diǎn)光纜投資

（2）

單個(gè)接入點(diǎn)管道投資

（3）

接入主干環(huán)光纜投資

（4）

入主干環(huán)管道投資

（5）

接入網(wǎng)總投資Iz=（I1+I2）*N+I3+I4

（N為目標(biāo)接入點(diǎn)數(shù)量，為預(yù)測(cè)值） （6）

為取得最經(jīng)濟(jì)的光交覆蓋半徑和光交數(shù)量，總投資Iz應(yīng)取最小值。

下面分別取北方典型的縣城城區(qū)面積為2.5km2、5.5km2、8km2時(shí)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析：

（1）縣城面積S=2.5km2時(shí)，區(qū)域內(nèi)接入站點(diǎn)估算：

LTE基站數(shù)量=16個(gè)（目標(biāo)站間距400m）；小區(qū)數(shù)量≈11個(gè)（按200戶一個(gè)小區(qū)計(jì)算）；政企數(shù)量≈5～10個(gè)（按照2倍現(xiàn)有政企數(shù)量估算）；取N=35，則：

（7）

此時(shí)Iz與a的關(guān)系如圖2中（a）圖所示。從圖中可知，覆蓋2.5km2的縣城，在用5個(gè)左右光交進(jìn)行收斂，光交覆蓋半徑約430m時(shí)，投資最經(jīng)濟(jì)。

（2）縣城面積S=5.5km2，區(qū)域內(nèi)接入站點(diǎn)估算：

LTE基站數(shù)量=36個(gè)（目標(biāo)站間距400m），小區(qū)數(shù)量≈25個(gè)（按200戶一個(gè)小區(qū)計(jì)算），

政企數(shù)量≈10～15個(gè)（按照2倍現(xiàn)有政企數(shù)量估算）；取N=73，則：

Iz （8）

此時(shí)Iz與a的關(guān)系如圖2中（b）圖所示。從圖中可知，覆蓋5.5km2的縣城，在用11～12個(gè)光交進(jìn)行收斂，光交覆蓋半徑約為450m時(shí)，投資最經(jīng)濟(jì)。

（3）縣城面積S=8km2，區(qū)域內(nèi)接入站點(diǎn)預(yù)估：

LTE基站數(shù)量=49個(gè)（目標(biāo)站間距400m），小區(qū)數(shù)量≈36個(gè)（按200戶一個(gè)小區(qū)計(jì)算），政企數(shù)量≈15～20個(gè)（按照2倍現(xiàn)有政企數(shù)量估算）；取N=103，則

（9）

此時(shí)Iz與a的關(guān)系如圖2中（c）圖所示。從圖中可知，覆蓋8km2的縣城，在用15～16個(gè)光交進(jìn)行收斂，光交覆蓋半徑約為430～450m時(shí)，投資最經(jīng)濟(jì)。

5.3 縣城接入光纜網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化模型

取縣城為標(biāo)準(zhǔn)的正方形，依據(jù)上述建設(shè)原則、纖芯預(yù)測(cè)模型和光交數(shù)量模型，勾勒以下3種典型縣城面積下的接入主干層及配線層建設(shè)方案模型：

（1）標(biāo)準(zhǔn)化模型1：縣城面積為2.5km2

選擇1個(gè)匯聚機(jī)房，新建1個(gè)接入主干環(huán)下掛5個(gè)主干光交，新建144芯主干光纜3.2km。建成后光交覆蓋半徑438m，遠(yuǎn)期覆蓋基站接入16個(gè)，小區(qū)及政企用戶接入約20個(gè)?；纠弥鞲森h(huán)的共享纖芯進(jìn)行組網(wǎng)，初期邊緣區(qū)域如城郊結(jié)合部的基站可暫時(shí)按鏈型接入。標(biāo)準(zhǔn)化模型1建設(shè)示意圖如圖3所示。

（2）標(biāo)準(zhǔn)化模型2：縣城面積為5km2

選擇1個(gè)匯聚機(jī)房，建設(shè)1個(gè)接入主干環(huán)加5條配線鏈，共下掛5個(gè)主干光交及5個(gè)配線光交。新建144芯主干光纜4.8km，72/96芯配線光纜1.4km。建成后光交覆蓋半徑450m。遠(yuǎn)期覆蓋基站接入36個(gè)，小區(qū)及政企用戶接入約40個(gè)。標(biāo)準(zhǔn)化模型2建設(shè)示意圖如圖4所示：

圖4 標(biāo)準(zhǔn)化模型2建設(shè)示意圖

（3）標(biāo)準(zhǔn)化模型3：縣城面積為8km2

選擇2個(gè)匯聚機(jī)房，建設(shè)1個(gè)主干環(huán)加8條配線鏈，新建6個(gè)主干光交及8個(gè)配線光交，新建144芯主干光纜4.8km，新建72/96芯配線光纜4.0km。建成后光交覆蓋半徑約450m。遠(yuǎn)期覆蓋基站接入49個(gè)，小區(qū)、政企用戶約50個(gè)。標(biāo)準(zhǔn)化模型3建設(shè)示意圖如圖5所示：

圖5 標(biāo)準(zhǔn)化模型3建設(shè)示意圖

（4）標(biāo)準(zhǔn)化模型4：縣城面積為8km2

選擇1個(gè)匯聚機(jī)房，建設(shè)2個(gè)主干環(huán)外加7條配線鏈，新建8個(gè)主干光交及7個(gè)配線光交，新建144芯主干光纜6.6km，新建72/96芯配線光纜2.1km。建成后光交覆蓋半徑約430m。遠(yuǎn)期覆蓋基站接入49個(gè)，小區(qū)、政企用戶約50個(gè)。標(biāo)準(zhǔn)化模型4建設(shè)示意圖如圖6所示：

圖6 標(biāo)準(zhǔn)化模型4建設(shè)示意圖

參考文獻(xiàn)：

[1] 于海生，張嘉智. 關(guān)于綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)探討[J]. 山東通信技術(shù)， 2012，32（4）： 10-13.

[2] 馬培勇，閻璐，張渭. IP RAN與光纜網(wǎng)協(xié)同組網(wǎng)方案探討[J]. 移動(dòng)通信， 2013（22）： 21-25.

[3] 中國(guó)電信集團(tuán)公司. 接入光纜與ODN網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法[EB/OL]. （2010-09-05）. http：//wenku.baidu.com/view/598c864a852458fb770b5659.html.

[4] 王雪. 全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)光纜建設(shè)思路與方案[J]. 電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化， 2010（3）： 12-15.

[5] 范躍進(jìn). 接入層光纜網(wǎng)物理架構(gòu)分析[J]. 電信技術(shù)， 2012（7）： 107-109.endprint

政府/學(xué)校/

公共設(shè)施 - 棟 PON/SDH 2 100% 30% -

基站接入 - 個(gè) IP RAN 2 100% 100% -

總計(jì) - - - - - - -

（1）家庭寬帶業(yè)務(wù)采用PON接入方式，采用1：64分光比。在北方通信市場(chǎng)中，電信占有份額較少，本模型以電信能“三分天下取其一”估算市場(chǎng)占有率即30%。家庭寬帶的總纖芯需求=住戶數(shù)量*90%*30%/64，其中90%代表100戶家庭有90戶會(huì)進(jìn)行寬帶接入。如住戶數(shù)量調(diào)研困難或調(diào)研太浪費(fèi)資源時(shí)，可用“城區(qū)人口數(shù)量/3”代替。

（2）政企專線（高端）業(yè)務(wù)指專線業(yè)務(wù)，客戶對(duì)電路質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)等級(jí)等要求較高，一般采用SDH/IP RAN接入方式，一個(gè)業(yè)務(wù)點(diǎn)通常需要2芯。

（3）政企寬帶（低端）業(yè)務(wù)一般指網(wǎng)吧、商務(wù)樓內(nèi)企業(yè)租用的寬帶業(yè)務(wù)，通常采用PON接入方式。在商務(wù)樓內(nèi)集中用戶時(shí)通常采用1：64一級(jí)分光，非樓內(nèi)分散用戶時(shí)需適當(dāng)縮小分光比，增加傳輸距離，本模型按照1：32計(jì)算。

（4）基站接入采用IP RAN承載方式，使用接入主干環(huán)的共享纖芯進(jìn)行組網(wǎng)。平均單站按照使用2芯主干纖芯計(jì)算。

在計(jì)算了上述業(yè)務(wù)需求后，規(guī)劃芯數(shù)時(shí)還需增加30%冗余，但切不能盲目成倍放大。一般144芯接入主干環(huán)可提供264～288芯主干纖芯，288芯接入主干環(huán)可提供528～576芯主干纖芯。

5.2 光纜覆蓋半徑及光交個(gè)數(shù)分析

在劃定的一片區(qū)域內(nèi)，光交數(shù)量和光交覆蓋半徑成反比。光交數(shù)量越多，接入主干環(huán)投資越大，但光交覆蓋半徑越短，未來(lái)接入點(diǎn)接入投資越少；反之光交數(shù)量越少，則接入點(diǎn)投資越大。為取定經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的光交數(shù)量和光交覆蓋半徑，需對(duì)規(guī)劃期內(nèi)的整個(gè)接入網(wǎng)投資進(jìn)行計(jì)算分析。

假設(shè)縣城面積為S，光交平均覆蓋（無(wú)縫覆蓋）整個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)，取光交的覆蓋面積為六邊形，則光交數(shù)量a與光交覆蓋半徑r的關(guān)系為：

（1）

取接入點(diǎn)光纜單位公里造價(jià)1.75萬(wàn)元/km，接入主干環(huán)光纜單位公里造價(jià)3.7萬(wàn)元/km（144芯），光交箱造價(jià)2萬(wàn)元/個(gè)，管道單位公里造價(jià)17萬(wàn)元/km（按照某省電信運(yùn)營(yíng)商管道造價(jià)計(jì)算）。則：

單個(gè)接入點(diǎn)光纜投資

（2）

單個(gè)接入點(diǎn)管道投資

（3）

接入主干環(huán)光纜投資

（4）

入主干環(huán)管道投資

（5）

接入網(wǎng)總投資Iz=（I1+I2）*N+I3+I4

（N為目標(biāo)接入點(diǎn)數(shù)量，為預(yù)測(cè)值） （6）

為取得最經(jīng)濟(jì)的光交覆蓋半徑和光交數(shù)量，總投資Iz應(yīng)取最小值。

下面分別取北方典型的縣城城區(qū)面積為2.5km2、5.5km2、8km2時(shí)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析：

（1）縣城面積S=2.5km2時(shí)，區(qū)域內(nèi)接入站點(diǎn)估算：

LTE基站數(shù)量=16個(gè)（目標(biāo)站間距400m）；小區(qū)數(shù)量≈11個(gè)（按200戶一個(gè)小區(qū)計(jì)算）；政企數(shù)量≈5～10個(gè)（按照2倍現(xiàn)有政企數(shù)量估算）；取N=35，則：

（7）

此時(shí)Iz與a的關(guān)系如圖2中（a）圖所示。從圖中可知，覆蓋2.5km2的縣城，在用5個(gè)左右光交進(jìn)行收斂，光交覆蓋半徑約430m時(shí)，投資最經(jīng)濟(jì)。

（2）縣城面積S=5.5km2，區(qū)域內(nèi)接入站點(diǎn)估算：

LTE基站數(shù)量=36個(gè)（目標(biāo)站間距400m），小區(qū)數(shù)量≈25個(gè)（按200戶一個(gè)小區(qū)計(jì)算），

政企數(shù)量≈10～15個(gè)（按照2倍現(xiàn)有政企數(shù)量估算）；取N=73，則：

Iz （8）

此時(shí)Iz與a的關(guān)系如圖2中（b）圖所示。從圖中可知，覆蓋5.5km2的縣城，在用11～12個(gè)光交進(jìn)行收斂，光交覆蓋半徑約為450m時(shí)，投資最經(jīng)濟(jì)。

（3）縣城面積S=8km2，區(qū)域內(nèi)接入站點(diǎn)預(yù)估：

LTE基站數(shù)量=49個(gè)（目標(biāo)站間距400m），小區(qū)數(shù)量≈36個(gè)（按200戶一個(gè)小區(qū)計(jì)算），政企數(shù)量≈15～20個(gè)（按照2倍現(xiàn)有政企數(shù)量估算）；取N=103，則

（9）

此時(shí)Iz與a的關(guān)系如圖2中（c）圖所示。從圖中可知，覆蓋8km2的縣城，在用15～16個(gè)光交進(jìn)行收斂，光交覆蓋半徑約為430～450m時(shí)，投資最經(jīng)濟(jì)。

5.3 縣城接入光纜網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化模型

取縣城為標(biāo)準(zhǔn)的正方形，依據(jù)上述建設(shè)原則、纖芯預(yù)測(cè)模型和光交數(shù)量模型，勾勒以下3種典型縣城面積下的接入主干層及配線層建設(shè)方案模型：

（1）標(biāo)準(zhǔn)化模型1：縣城面積為2.5km2

選擇1個(gè)匯聚機(jī)房，新建1個(gè)接入主干環(huán)下掛5個(gè)主干光交，新建144芯主干光纜3.2km。建成后光交覆蓋半徑438m，遠(yuǎn)期覆蓋基站接入16個(gè)，小區(qū)及政企用戶接入約20個(gè)?；纠弥鞲森h(huán)的共享纖芯進(jìn)行組網(wǎng)，初期邊緣區(qū)域如城郊結(jié)合部的基站可暫時(shí)按鏈型接入。標(biāo)準(zhǔn)化模型1建設(shè)示意圖如圖3所示。

（2）標(biāo)準(zhǔn)化模型2：縣城面積為5km2

選擇1個(gè)匯聚機(jī)房，建設(shè)1個(gè)接入主干環(huán)加5條配線鏈，共下掛5個(gè)主干光交及5個(gè)配線光交。新建144芯主干光纜4.8km，72/96芯配線光纜1.4km。建成后光交覆蓋半徑450m。遠(yuǎn)期覆蓋基站接入36個(gè)，小區(qū)及政企用戶接入約40個(gè)。標(biāo)準(zhǔn)化模型2建設(shè)示意圖如圖4所示：

圖4 標(biāo)準(zhǔn)化模型2建設(shè)示意圖

（3）標(biāo)準(zhǔn)化模型3：縣城面積為8km2

選擇2個(gè)匯聚機(jī)房，建設(shè)1個(gè)主干環(huán)加8條配線鏈，新建6個(gè)主干光交及8個(gè)配線光交，新建144芯主干光纜4.8km，新建72/96芯配線光纜4.0km。建成后光交覆蓋半徑約450m。遠(yuǎn)期覆蓋基站接入49個(gè)，小區(qū)、政企用戶約50個(gè)。標(biāo)準(zhǔn)化模型3建設(shè)示意圖如圖5所示：

圖5 標(biāo)準(zhǔn)化模型3建設(shè)示意圖

（4）標(biāo)準(zhǔn)化模型4：縣城面積為8km2

選擇1個(gè)匯聚機(jī)房，建設(shè)2個(gè)主干環(huán)外加7條配線鏈，新建8個(gè)主干光交及7個(gè)配線光交，新建144芯主干光纜6.6km，新建72/96芯配線光纜2.1km。建成后光交覆蓋半徑約430m。遠(yuǎn)期覆蓋基站接入49個(gè)，小區(qū)、政企用戶約50個(gè)。標(biāo)準(zhǔn)化模型4建設(shè)示意圖如圖6所示：

圖6 標(biāo)準(zhǔn)化模型4建設(shè)示意圖

參考文獻(xiàn)：

[1] 于海生，張嘉智. 關(guān)于綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)探討[J]. 山東通信技術(shù)， 2012，32（4）： 10-13.

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[4] 王雪. 全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)光纜建設(shè)思路與方案[J]. 電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化， 2010（3）： 12-15.

[5] 范躍進(jìn). 接入層光纜網(wǎng)物理架構(gòu)分析[J]. 電信技術(shù)， 2012（7）： 107-109.endprint