當(dāng)前農(nóng)村寬帶覆蓋面臨的問題
中國電信陜西公司在發(fā)展農(nóng)村寬帶接入時，面臨大寬帶需求和投資收益比的雙重壓力，現(xiàn)有的農(nóng)村傳送網(wǎng)絡(luò)面臨諸多挑戰(zhàn)。
投資收益比差：農(nóng)村地區(qū)人口稀少、居住分散、實(shí)裝率低、資費(fèi)低等特點(diǎn)，導(dǎo)致寬帶網(wǎng)建設(shè)投資收益比差。
維護(hù)成本高：農(nóng)網(wǎng)需常駐人員維護(hù)線路。線路出現(xiàn)故障時，需現(xiàn)場定位，故障點(diǎn)排查難，維護(hù)成本高。
易受自然災(zāi)害影響：歷年自然災(zāi)害，農(nóng)村通信網(wǎng)絡(luò)都有不同程度的損壞。僅2010年洪災(zāi)對中國電信陜西公司商洛、安康、漢中等地農(nóng)村傳送網(wǎng)絡(luò)造成的損失就高達(dá)上億元人民幣。
無法滿足農(nóng)村城鎮(zhèn)化發(fā)展模式需求：在國家推進(jìn)農(nóng)村城鎮(zhèn)化建設(shè)過程中，很多村莊將遷移新建，相應(yīng)的傳送網(wǎng)絡(luò)也面臨重建問題，若仍按當(dāng)前建設(shè)模式進(jìn)行光/電纜重新鋪設(shè)，投資成本高、網(wǎng)絡(luò)重建時間長。
因而，農(nóng)村寬帶傳送網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)應(yīng)選擇大帶寬、低投資、高效靈活、易維護(hù)的建網(wǎng)方案。

農(nóng)村寬帶傳送網(wǎng)建設(shè)模式分析
在農(nóng)村地區(qū)，采用常見的電纜和光纖解決寬帶接入，均存在一定的不足。
電纜成本高：電纜在短距離內(nèi)傳輸比較經(jīng)濟(jì)，但長距離傳輸成本過高，傳輸帶寬隨傳輸距離急劇下降，無法適應(yīng)農(nóng)村寬帶傳送網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。
光纖應(yīng)用范圍局限：
在人口集中居住的農(nóng)村地區(qū)，采用光纖進(jìn)行寬帶接入，是非常好的方案。但對于人口分散居住的農(nóng)村地區(qū)，采用光纖，存在投資收益比差、自然災(zāi)害帶來重建成本高、線路維護(hù)成本高等缺點(diǎn)。從2008年“5·12”地震和2010年洪災(zāi)的情況看，偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)全部采用光纖建設(shè)的模式還需要探討。
除上述常見建網(wǎng)方式外，近年來歐美等信息化發(fā)達(dá)國家和地區(qū)在農(nóng)村地區(qū)大量使用IP微波進(jìn)行寬帶覆蓋建設(shè)。沃達(dá)豐、法國電信等世界級運(yùn)營商每年也大量部署IP微波進(jìn)行移動業(yè)務(wù)傳輸，這些為解決國內(nèi)農(nóng)村寬帶接入問題提供了創(chuàng)新的思路。
微波通信建網(wǎng)快，投資少。通過半個多世紀(jì)的發(fā)展，已解決模擬微波帶寬低、抗干擾能力差等問題，從模擬微波、PDH/SDH微波開始邁向IP微波。IP微波相對傳統(tǒng)微波在技術(shù)上已大大改進(jìn)，抗干擾能力強(qiáng)，部署快捷，傳輸帶寬達(dá)Gbit級以上，滿足農(nóng)村寬帶傳送網(wǎng)絡(luò)的建網(wǎng)要求。

2010年年初，中國電信陜西公司已在咸陽進(jìn)行了IP微波實(shí)驗(yàn)局建設(shè)，采用IP微波進(jìn)行末端業(yè)務(wù)傳輸，1個月即開通位于淳化縣山區(qū)靜帝山莊的寬帶、IPTV和電話業(yè)務(wù)，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，業(yè)務(wù)傳送效果良好(見圖2)。

2010年夏季陜南洪災(zāi)后，中國電信陜西公司又在受災(zāi)嚴(yán)重的安康、商洛和漢中地區(qū)的部分線路采用IP微波進(jìn)行災(zāi)后重建。從投資預(yù)算(見表1)可以看出，這部分線路采用IP微波比光纜建設(shè)具有更好的成本優(yōu)勢。

經(jīng)過長期探索，從多個維度對光纖和IP微波建設(shè)農(nóng)村寬帶傳送網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析研究后可以發(fā)現(xiàn)，對于部分農(nóng)村地區(qū)，采用IP微波進(jìn)行寬帶傳送網(wǎng)建設(shè)，具有投資收益比好、建網(wǎng)靈活快速、維護(hù)成本低、抗災(zāi)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本文對IP微波和光纖進(jìn)行一下比較分析(見圖3及表2)。

 

注：維護(hù)成本對比(基于光傳輸和微波共網(wǎng)管)

IP微波能夠滿足農(nóng)村寬帶傳送網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要，主要是有IP化、寬帶化、網(wǎng)絡(luò)化等強(qiáng)大的創(chuàng)新技術(shù)支撐。
IP化：支持TDM/IP多種業(yè)務(wù)接入，空中傳輸支持TDM/IP多種模式;系統(tǒng)設(shè)備支持TDM向分組平滑演進(jìn)，滿足長期投資需求;系統(tǒng)可根據(jù)天氣情況自動調(diào)節(jié)帶寬，確保雨天等惡劣氣候條件下，語音等高QoS業(yè)務(wù)不中斷。
寬帶化：系統(tǒng)利用XPIC(交叉極化干擾消除)技術(shù)，單信道容量達(dá)800Mbps，同時利用業(yè)務(wù)壓縮技術(shù)，單信道可達(dá)1.2Gbps。
網(wǎng)絡(luò)化：IP微波內(nèi)置MADM和數(shù)據(jù)交換平面，像SDH一樣實(shí)現(xiàn)靈活、多樣性組網(wǎng)。微波與光傳送網(wǎng)無縫對接，統(tǒng)一網(wǎng)管，簡化運(yùn)維程序，減少運(yùn)維投入。
農(nóng)村寬帶傳送網(wǎng)IP微波建網(wǎng)方案
對中國電信來說，可根據(jù)各地農(nóng)村寬帶業(yè)務(wù)需求和用戶分布的地理特征，劃分幾大類區(qū)域進(jìn)行差異性寬帶傳送網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。例如，對中國電信陜西公司，可將全省分為四類區(qū)域，一類區(qū)域如關(guān)中平原，地形平坦，寬帶業(yè)務(wù)量大;二類區(qū)域如陜北的延安等地，丘陵地形，寬帶需求較集中，每個集中點(diǎn)用戶數(shù)量少;三類區(qū)域如陜北的榆林等地，地廣人稀，寬帶需求點(diǎn)分散;四類區(qū)域如陜南的漢中等地，秦嶺山區(qū)，地形復(fù)雜，寬帶需求量較小。
一類區(qū)域——干線光纖，末端IP微波
一類區(qū)域，光纖布設(shè)比較容易，寬帶建設(shè)需求量重點(diǎn)考慮業(yè)務(wù)的穩(wěn)定性和投資收益比。如農(nóng)村全部鋪設(shè)光纖將造成后續(xù)維護(hù)成本昂貴，故可借用歐美發(fā)達(dá)國家的建網(wǎng)思路：鎮(zhèn)內(nèi)主干道路鋪設(shè)光纖，各村的業(yè)務(wù)由微波上傳到光纖進(jìn)行統(tǒng)一傳送(見圖4)。

適用場景：平原或者開闊地帶，寬帶需求量大。
傳輸容量：按每用戶2Mb帶寬，平均50%的收斂比，每村最多可滿足1200個用戶同時上網(wǎng)。
建網(wǎng)特點(diǎn)：骨干傳輸用光纖，末端不易布設(shè)光纖的地方用IP微波統(tǒng)一承載語音/IPTV/寬帶業(yè)務(wù)，投資收益好、靈活性高。
方案優(yōu)點(diǎn)：村莊遷移時僅需更改末端IP微波，影響小，重建快。維護(hù)只需關(guān)注主干光纖線路，微波鏈路由中心網(wǎng)管監(jiān)控，運(yùn)維成本降低。

二類區(qū)域——中心微波匯聚，末端村莊業(yè)務(wù)微波回傳
二類區(qū)域，有一定寬帶需求，用戶較集中，地形多為丘陵，考慮光纖的鋪設(shè)難度較大，后續(xù)維護(hù)成本高，特別是易受自然災(zāi)害的破壞，推薦鄉(xiāng)鎮(zhèn)以下村莊采用微波進(jìn)行業(yè)務(wù)傳送，可選取制高點(diǎn)(例如丘陵頂或山頂)作為業(yè)務(wù)匯聚點(diǎn)，輻射周邊地區(qū)(見圖5)。

適用場景：光纖鋪設(shè)、維護(hù)成本高，用戶集中，但每村帶寬需求不大。
傳輸容量：按每用戶2Mb帶寬，平均50%收斂比，每村可滿足40個用戶同時上網(wǎng)。
建網(wǎng)特點(diǎn)：利用地理高點(diǎn)(現(xiàn)有基站等)優(yōu)勢，直接輻射周邊節(jié)點(diǎn)。
方案優(yōu)點(diǎn)：保證整網(wǎng)最佳投資收益，快速建網(wǎng)、快速收益。

三類區(qū)域——微波按需布點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)高效建網(wǎng)
三類區(qū)域，地廣人稀，村莊分散，與鎮(zhèn)局距離遙遠(yuǎn)，鋪設(shè)光纖需長鏈，建網(wǎng)周期長，維護(hù)成本高，此類區(qū)域采用IP微波進(jìn)行寬帶業(yè)務(wù)回傳具有更好的經(jīng)濟(jì)性，業(yè)務(wù)可直接或逐跳匯聚到鎮(zhèn)局(見圖6)。

適用場景：地廣人稀，村莊分散，距離遙遠(yuǎn)。
傳輸容量：按需規(guī)劃，每跳IP微波單頻點(diǎn)最大可承載1.2G業(yè)務(wù)。
建網(wǎng)特點(diǎn)：利用網(wǎng)絡(luò)化微波的交叉匯聚功能，將各節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)逐級匯聚上傳。
方案優(yōu)點(diǎn)：無須長鏈光纖網(wǎng)絡(luò)的高投入，在有需求的村莊部署IP微波，降低投資成本和長鏈光纖維護(hù)成本。

四類區(qū)域——因地制宜建網(wǎng)，IP微波+光組合
四類區(qū)域，地形復(fù)雜多樣，村莊間距離雖近但常有大山遮擋，每村寬帶需求量不大，布放的光纖易被自然災(zāi)害損壞，部署IP微波也存在視通條件和鐵塔建設(shè)問題，因此需要采用多種建網(wǎng)模式。例如，根據(jù)具體地理?xiàng)l件，在視通條件優(yōu)良的地區(qū)，可采用全I(xiàn)P微波組網(wǎng);在視通受阻礙的山村，可利用IP微波與光傳送網(wǎng)無縫集成的特性，采用微波和光混合組網(wǎng)，使得該類區(qū)域?qū)拵魉途W(wǎng)建設(shè)的投資收益比最佳(見圖7)。

適用場景：村莊分布地形復(fù)雜，視通條件不一，線路易受自然災(zāi)害影響。
傳輸容量：根據(jù)需求靈活部署容量。
建網(wǎng)特點(diǎn)：利用微波與光傳送網(wǎng)無縫融合的特性，IP微波+光靈活組網(wǎng)。
方案優(yōu)點(diǎn)：克服自然條件限制，整體建設(shè)的投資收益比最佳。
在實(shí)際IP微波工程交付中，還需要結(jié)合中繼站點(diǎn)取電、安裝和新建鐵塔成本等因素綜合考慮選擇建網(wǎng)方式。
信息化和寬帶化有利于推動農(nóng)村城鎮(zhèn)化的建設(shè)，在促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、市場化和農(nóng)村第二和第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在防災(zāi)扶貧、合作醫(yī)療、義務(wù)教育、文化宣傳、勞工培訓(xùn)、科技推廣和治安管理等方面都能夠發(fā)揮不可替代的作用。目前，我國信息網(wǎng)絡(luò)接入基礎(chǔ)已較為完善，99.5%的行政村已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“村村通電話”，持續(xù)加大對農(nóng)村基礎(chǔ)通信設(shè)施的投資，進(jìn)一步推進(jìn)“村村通工程”，力爭“只要電話通到的地方就能提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)”是電信基礎(chǔ)運(yùn)營商的社會責(zé)任。中國電信陜西公司已承擔(dān)了陜西省75%以上的農(nóng)村寬帶建設(shè)任務(wù)，經(jīng)過長期探索，針對省內(nèi)農(nóng)村地區(qū)的地形特點(diǎn)和業(yè)務(wù)需求，利用IP微波技術(shù)大寬帶、IP化和網(wǎng)絡(luò)化的優(yōu)勢，因地制宜在鄉(xiāng)鎮(zhèn)以下村莊采用IP微波進(jìn)行寬帶傳送網(wǎng)建設(shè)，投資低、建網(wǎng)快、易維護(hù)、組網(wǎng)靈活，極好地滿足了中國電信陜西公司當(dāng)前業(yè)務(wù)發(fā)展的要求，是農(nóng)村寬帶傳送網(wǎng)建設(shè)的可選方案。