张 军，蔡邦寿
（中国移动通信集团设计院有限公司陕西分公司 西安710077）
1 引言
随着信息化的发展，农村客户对网络信息的需求越来越大，原有电信运营商提供的ADSL 宽带存在速度慢、费用高等问题，已不能满足农村客户的需求。目前，可以通过新的技术手段为客户提供更高、更优质的服务，如GPON (gigabit-capable passive optical network，千兆无源光网络)有线接入和WLAN(wireless local area network，无线局域网络)无线接入等。
2 建设方案
运营商目前采用的有线宽带建设方式为PON 接入，无线宽带通常采用基站型AP 接入或室外型AP 接入。
2.1 有线宽带建设方案
利用就近的OLT（光线路终端）设备完成农村的宽带业务接入。OLT 向上通过GE口完成与城域网及传输设备的互联；OLT 向下通过光纤、分光器与接入端ONU(光网络终端)设备互联，将最终客户的数据业务通过VLAN（虚拟局域网）透传到OLT 设备上，实现数据业务的综合承载。ONU 采用FE 配置，FE 端口承载宽带业务，有线带宽建设方案如图1 所示。
图1 有线宽带建设方案
2.2 无线宽带建设方案
2.2.1 基站型AP 建设方案
基站型AP 建设方案采用室外基站型AP+智能天线的方式实现，利用原有基站（位于农村中）安装的ONU 设备和分光器上连就近OLT 节点，由OLT 节点上连至BAS（宽带接入服务器），AC 侧挂在BAS 上，即完成业务流程。
利旧室外塔桅，新增天线支臂安装基站型AP+智能天线，安装3 台AP+智能天线，利用客户末端安装CPE（用户端设备）增加覆盖范围，天线覆盖半径达到1.5 km，天线方位角为120°、240°、360°，覆盖周围农村居民，其网络组网结构如图2 所示。
图2 无线宽带建设方案
根据容量规划原则，单AP 规划容量为并发客户24 户，因此，基站型AP 在业务密集的情况下存在容量受限的问题，其全村并发客户能满足72 台。
2.2.2 室外型AP 建设方案
室外型AP 组网方案与基站型AP 方案没有根本区别，采用室外型AP+高增益天线+CPE的方式实现。两者的主要区别在于：设备选型不同造成的设备造价、并发客户数和覆盖范围差异较大；室外型AP 并发客户数为15，基站型AP 并发客户数为24；室外型AP 覆盖范围较小，天线覆盖半径约为0.5 km。
3 综合成本计算原则及计算公式
3.1 综合成本计算原则
（1）有线宽带
核算单ONU 设备建设成本。根据预测的接入客户数，结合单户开通成本，可得出单客户综合成本。考虑农村的建筑格局及综合布线施工的影响，一般为8到10 户可通过5 类线汇聚至1 台ONU 设备，故单ONU 设备核算按照8 端口ONU 进行核算。
（2）无线宽带
按照利旧塔桅及新建塔桅2 种方案，分别核算单站建设成本。根据预测的接入客户数，结合单户开通成本，可得出单客户综合成本。
3.2 2种场景下的计算公式
3.2.1 基站位于农村村落内
在此种场景下无线宽带、有线宽带均可以基站为引接点，进行宽带业务覆盖。上连接入段落均从就近基站接入，上连接入成本差异不大。
（1）有线宽带
设预测接入客户数量为S，单ONU 建设成本为DONU，ONU 端口数为SDK，单客户开通成本为DKT，则需要的ONU 设备数量为
其中，SOUN应向上取整。
单客户建设成本为
（2）无线宽带
设预测接入客户数量为S，利旧基站方式的建设成本为DZLJ，新建基站方式的建设成本为DZXJ，单基站接入客户数量为SDZ，单客户开通成本为DKT，则需要基站数量为
其中，SZ应向上取整。
当SZ≤1 时，单客户建设成本为
当SZ＞1 时，单客户建设成本为
3.2.2 基站位于农村村落外
在此种场景下，无线宽带需要新建光缆线路及塔桅等配套设备完成宽带接入；有线宽带也需要新建光缆线路完成宽带接入。
（1）有线宽带
设预测接入客户数量为S，外部光缆线路接入成本为FYX，单ONU 建设成本为DONU，ONU 端口数为SDK，单客户开通成本为DKT，则需要的ONU 设备数量为
其中，SOUN应向上取整。
单客户建设成本为
（2）无线宽带
设预测接入客户数量为S，外部光缆线路接入成本为FWX，利旧基站方式的建设成本为DZLJ，新建基站方式的建设成本为DZXJ，单基站接入客户数量为SDZ，单客户开通成本为DKT，则需要基站数量为
其中，SZ应向上取整。
当SZ≤1 时，单客户建设成本为
当SZ＞1 时，单客户建设成本为
4 具体案例分析
假设农村半径为1.5 km，对不同农村的实际接入客户数量进行分数量级综合成本对比。
（1）实际接入客户数量的前提条件
无线宽带模式下，受频点规划的影响，1.5 km 半径的村庄采用基站型AP 覆盖时，需要1个站点，只能同时接入72个客户；采用室外型AP 覆盖时，需要3个站点，只能同时接入135个客户。
有线宽带模式下，采用PON 模式进行接入，可实现100%的客户接入。
为保证综合成本对比的一致性，重点分析实际接入客户在10 到100 户之间的综合成本对比。
（2）单客户接入带宽的前提条件
无线宽带在负荷最大时，可保证单客户3 Mbit/s的带宽；有线宽带可根据客户需求进行带宽选择，目前运营商为客户提供的带宽套餐最大为10 Mbit/s。
为保证综合成本对比的一致性，默认无线宽带、有线宽带均为单客户提供3 Mbit/s 带宽。
（3）有线宽带工程建设范围的划分
有线宽带建设时，工程建设范围为从就近基站机房布放光缆至ONU 设备安装、调测为止。不考虑综合布线建设，当客户提出接入需求时，再进行综合布线及开通，即综合布线费用成本计入单客户开通成本。
（4）综合成本包含的内容
单用户综合成本=单用户建设成本+单用户开通成本。
（5）按照目前运营商基站的分布情况，基本可分为2 种场景来进行对比。
场景一：已有1个基站位于农村村落内，此基站可作为宽带接入的引接点。
场景二：基站位于农村村落外（距离在1.5～3 km），需要新建光缆及塔桅完成宽带覆盖。
4.1 场景一综合成本分析
依据上述计算公式，可计算得出的结果见表1 所列。
实际接入客户数在10～70 户，即在地域面积相对较小（半径在0.5 km 以下），目标客户少（70 户左右）的场景下，综合成本对比结果为：室外型AP 无线宽带最高，基站型AP 无线宽带次之，有线宽带最低。
在此种场景下，在GPON 覆盖范围内，建设模式应优先选择有线宽带，其次是基站型AP 无线宽带，最后是室外型AP 无线宽带。
表1 场景一模式下不同客户数综合成本结算结果
实际接入客户数在70 户以上，即存在大规模客户群体的农村场景下（特别是实际接入客户数量在135 户以上），无线宽带存在频点规划困难、实际接入客户数量受限等问题，且无线宽带综合成本大于有线宽带。
在此种场景下，在GPON 覆盖范围内，建设模式应优先选择有线宽带，其次是基站型AP 无线宽带，最后是室外型AP 无线宽带。
4.2 场景二综合成本分析
按照新建1.5 km 传输线路及在农村内新建相关配套设备计算，结果见表2 所列。
从图3 和图4 中可以看出场景二与场景一各建设模式曲线的趋势一致，区别在于无线宽带2 种模式的综合成本曲线与有线宽带模式的综合成本曲线不存在重合点，无线宽带的综合成本均大于有线宽带。
5 结束语
无线宽带适宜在农村已有通信基站的情况下，进行快速的客户覆盖，并可满足少量客户的接入需求，其中，在大规模村庄中（半径在0.5 km 以上，需要建设多个站点进行覆盖） 适宜使用基站型AP 模式覆盖，其接入客户数略小于室外型AP 模式；在小规模村庄中（半径在0.5 km 以下，单个站点即可覆盖）适宜使用室外型AP 模式覆盖。
表2 场景二模式下不同客户数综合成本结算结果
图3 场景一模式下不同客户数综合成本曲线
图4 场景二模式下不同客户数综合成本曲线
在运营商PON 覆盖范围内，有线宽带适宜各种规模的村庄，并且可以对客户进行可靠、稳定的接入，并根据客户需求进行带宽需求提升。
