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主干光缆综合承载分析及建设策略 Te/ecommm/caf/on Transm/ss/on 主干光缆综合承载分析及建设策略 Analysis of Trunk Optical Cable Integrated Bearing Capacity and Strategy on Its Construction 张炜 1,刘冰 1,金梁峰 2(1.山东省邮电规划设计院有限公司，山东济南 ， 250000:2.中国联通绍兴分公司，浙江绍兴， -12000! Zhang Wei1, Liu Bing1, Jin Liangfeng2(1. Shandong P&T Planning and Designing Institute Co., Ltd. .Jinan 250000, China； 2. China Uni-com Shaoxing Branch .Shaoxing 312000,China) 摘要： 对现有业务光缆接入的方式进行分析，提出了地 (市 )汇聚区和综合业务接入区划分 的思路，详细论述了县到乡主干光缆、城区调度光缆和城区主干光缆环的建设策略和 方案优势。 关键词 ： 汇聚区 ;综合业务接入区 ;主干光缆 ;光缆环 中图分类号 :TN929.1 文献标识码 :A 文章编号： 1007-3043(2014)01-0055-05 Abstract： It analyzes the optical cable access method of the current services, presents the consideration on dividing city convergence area and integrated service access area. Finally, it discusses the construction strategy on trunk optical cable, dispatching optical cable and municipal trunk optical cable ring, and the advantage of the above strategy. Keywords: Keywords ： Convergence area; Integrated service access area; Trunk optical cable; Optical cable ring -i-t i_ o刖目 工信部下发的强制性新规要求 :从 2013年 4月 1 日起，新建小区必须光纤人户，同时具备接人多家运 营商的能力。新规以国标形式出台，有助于 “ 十二五 ” 期间光纤宽带发展目标逐步落实。另一方面， 3G产业 的稳步增长和 LTE网络部署，必然对光网络覆盖的广 度和深度提出更高的要求。 对电信运营商而言，宽带接人业务和移动通信业 务早已进人激烈的竞争时代，光缆基础网络建设的重 要性愈发显著。本文通过对某地（市 )运营商光缆网 应用现状分析，提出了主干光缆建设策略，希望为其 他本地网建设提供借鉴。 收稿日期 2013-11-04 1光缆网现状 1.1本地光缆网络架构 某地 (市 )运营商本地光缆网络分为 3层结构，分 别是核心层、汇聚层、边缘接人层，其中边缘接人层光 缆又分为接人主干光缆和接人配线光缆 (不含用户引 人层）。本地光缆网络架构见图 1。该运营商已建设 的核心汇聚层光缆资源基本满足近几年的业务需求， 近期的主要任务是为满足综合业务接人需要，完善主 干光缆架构，使得光缆网络向分层分区的目标网络结 构演进。 1.2现网业务接入方式及存在问题 1.2.1移动基站接入部分 已有的固网 /2G/3G传输平面和正在建设的分组传 送平面共存。基站接人传输设备组网方式以环形 /链 形为主，星形挂接为辅。 图 1本地光缆网络架构 原移动基站的接人光缆一般是基站到基站的小芯 数直达光缆，由于同一站点内分属不同平面的传输设 备组网结构差异和站点开通顺序问题，部分站点的接 人光缆数量和光缆跳纤数量较多，纤芯使用率高。 按照网络规划 LTE站点数将是现有基站数量的 23倍，网络覆盖将进一步深化。为 了保证 LTE站点 的高带宽需求，很多传输环路需要进行拆分，这不仅增 加了光缆的需求，还存在几个环路光缆跳纤路由完全 一致的问题。 城区主干光交的覆盖密度为 1.3 2.1个 /km2,主干 光交之间的距离一般都在 1 km以上，目前基站和室分 站点密度远大于此，如果基站至基站的连接通过主干 光缆承载，那么将会出现光缆同路由迂回的情况。 1.2.2 IP城域网 /PON接入部分 随着宽带业务应用的普及， FTTx接人已是运营商 满足宽带用户接人需求的主要建设方式，由此也带来 了大量的光缆纤芯需求。 PON终端 OLT设备的部署 和采用分光方式又决定了光缆纤芯需求数量和类型。 在 PON中， OLT设备层面以下是以树形或者星形 网络结构为主，此部分光缆需求芯数较大，主干光缆部 分要求有提供人为倒换保护能力，普通宽带上网业务 尚未要求提供双路由备份要求。 OLT至交换机或交 换机至 BAS/SR设备的光缆纤芯需求量不大，但是对 安全性要求较高，需要提供双路由保护。 随着接人主干光缆条数增多、芯数加大，城区建设 过程中也逐步反映出管孔和光交箱占用比高的问题 ; 主干光缆、主干光交覆盖范围变广、密度加大，又不可 避免引起了光交箱连接同路 由情况，存在一定的安全 隐患。另外，由于前期主干光缆采用的是光缆环建设 模式，后期应用从设备侧 PON 口到用户的光缆部分不 启用纤芯保护，使得接人主干机房光纤利用率不高，备 份 /预留纤芯基本闲置，光缆使用不平衡的现象比较严 重。 1.2.3大客户接入 从光缆接人距离来讲大客户接人业务主要分为以 下2类。 第一类是以就近接人的，从客户侧到基站或者光 交的短距离接人光缆需求。 第二类是从客户接人侧到客户中心侧的长距离光 缆需求。 随着专线业务的发展，大客户业务对安全性要求 越来越高，光缆双路由接人成为基本条件。 其中第二 类裸光纤租用业务，距离较长，安全性要求较高，目前 存在对新增客户难以找到合适的第二路由，存在安全 隐患的问题。 1.3主干光缆网需求分析 电信传输 Telecommunication Transmission 张炜，刘冰，金梁峰 主干光缆综合承载分析及建设策略 主干光缆综合承载分析及建设策略 re/ecommm/caf/on Transm/ss/on 和原有的光缆网相比，新时期光缆网需求主要有 以下特点。 a) 综合业务区建设对主干光缆的影响 :经过近几 年的建设和优化，综合业务接人区及汇聚区域的布局 基本已经确定，越来越多的业务会在接人区完成汇聚 和收敛，减少了主干光缆纤芯的消耗，因此主干光缆的 纤芯需求比原来芯数要少。 b) 从需求来讲，不同业务对主干光缆的要求各 异。大客户业务、基站业务需要使用安全级别高的环 形组网方式，但环形的主干光缆网建设投资效益比较 低 ;宽带接人业务更适合树形、星形组网方式，树形、星 形网络结构建设成本低、效率高、更加实用，但没有双 向的独享纤芯保护，通融性较差的特点也不适合业务 节点的互联。 c) 主干光缆分城区主干光缆和县到乡主干光缆 两大类，两者的建设原则和思路各异。城区主干光缆 如果按照光环网考虑，覆盖范围较小。其独享纤芯一 般是分配给主干光交交接区内的几个小区或商务楼 宇，纤芯的数量需求可以根据配线比和市场渗透率测 算，而对于大客户等安全性要求高的业务的保护纤芯 需求尚无统一的预测标准，环形无递减主干光缆建设 方式造成了部分独享纤芯闲置的问题。共享纤芯主要 作用是解决基站互联，或者业务节点间的跳纤，共享纤 芯的使用不仅可以解决大量小芯数光缆重复布放的问 题，还可以满足新增业务便于调度的要求。 县到乡主干光缆跨域较大，承载以汇聚后的业务 为主。综合考虑投资、地理因素等原因，不同的乡镇到 县城的光缆难以实现路由分离的现状，独享纤芯是县 到乡主干光缆提供的主要解决方式 ;共享纤芯提供的 承载也以汇聚类业务节点互联为主，应配合下一层次 的主干光环网共同使用。 2汇聚区、综合业务接入区划分探讨 2.1汇聚区的划分探讨 中国联通集团给出的汇聚区划分原则有 :从网络 组网的合理性和管理维护的方便性出发 ;汇聚区域内 保持一定的网络独立性 ;汇聚区域内划分综合业务接 人区。 该运营商本地传送网络可分为移动传送网和宽带 城域网两大类，目前的两大网络的业务类型全部为集 中型业务，都通过汇聚的方式，把一定区域内的业务进 行汇聚收敛。为利于网络组网的合理性和管理维护的 方便性，该地 (市）以移动传送网环路覆盖区域和宽带 城域网业务控制节点布局共同考虑划分汇聚区。业务 量较小或者地域范围较小的区县划分为一个汇聚区； 业务量大或者地域覆盖较广的区县通过设置骨干汇聚 节点（机房内放置移动传送网区域出口设备和宽带城 域网业务控制层设备），划分覆盖片区，实现不同传输 环路和不同区域接人网的挂接。 2.2综合业务接入区划分探讨 该运营商综合 业务接人区的划分思路如下：以市 场部门划分的网格为基础，进行不同接人技术的应用； 在综合业务接人区内部署移动传输网 /宽带接人网汇 聚设备，完成业务的汇聚收敛 ;综合业务区内以片区分 割，界定归属汇聚节点，根据片区分为内业务类型和业 务数量设置主干节点，按照目标小区和目标基站的规 划，逐步完成主干光缆环路的建设，达到业务的快速接 人和高安全性的网络建设目标。 3主干光缆网建设策略探讨 3.1县到乡光缆建设策略 根据近几年的建设和维护经验，县到乡光缆的使 用以传送网或者业务网汇聚设备互联及乡镇一县城的 裸光纤租用业务为主。通过上面业务需求的分析可以 得出，目前县到乡接人主干的建设，需要的纤芯量不算 太大，但是对于安全性要求很高，针对县到乡的光缆需 求，提出如下几点建议。 a) 可以把一个或者临近的几个乡镇划分为一个 汇聚区，在汇聚区内设置 2个汇聚光交 (见图 2)。这样 可以解决区域内业务单节点接人的同路由问题，也可 以避免单节点故障造成大面积业务中断的可能，类似 图 2县到乡光缆建设示意图 电信传 输张炜 ，刘冰 ,金梁峰 7"e/ecommun/caf/on 7"ransm/ss/on主干光缆综合承载分析及建设策略 局 (站 )冗余方案。 b) 纤芯的不对称建设，通常看到的主干光缆是对 称分布的，对于环路较小，距离较短的主干光缆环路没 有问题，但是对于县到乡主干光缆会出现以下类似情 况 (见图 3)。乡镇 A和城区有 6 km的距离，但是另一 侧的保护纤芯用了 26 km的距离保护，如果 A到城区 有其他的路由，那么可以少预留或者不预留保护纤芯， 通过另外的光缆路由达到保护的目的。因此在业务需 求确定的情况下，县到乡光缆纤芯采用不对称建设的 方式，可以节省成本，提高线缆的利用率。 c) 纤芯的规划和使用。 (a) 共享纤芯 :共享纤芯在光交或者 ODF上是全 部成端的。此类光纤适用于业务网或者传送网的汇聚 设备互联和点到点的大客户专线。接人业务或者基站 类业务可以通过下挂的接人主干光交接人，尽量少的 占用此资源。 (b) 独占纤芯 :独享纤芯一般按照环路双向设计， 用于建立与上级节点的直达纤芯通道。 OLT至交换 机 /交换机至 BAS、 SR/集中型大客户业务等可以通过 此类光缆连接。此类光缆适用于以县局为中心的树形 或星形辐射性业务。需要考虑汇聚区域内的业务发展 情况，做好纤芯冗余量。 (c) 预留纤芯 :预留纤芯在交接箱内暂不成端，待 共享或独享纤芯资源不足时再成端使用。此部分纤芯 为今后业务做预留，芯数规划则应按照整个光环网的 业务发展潜力考虑。 通过图 3也可以看出，划人县到乡的光缆环的点 数量越多，需要接人的光缆芯数越大，因此每个光缆环 接人的汇聚区数不宜超过 3个 （ 每个汇聚区设置双接 入光交或机房 )。 该运营商县到乡光缆建成以后，将会在后期的道 路监控、教育、卫生系统组网应用方面，体现出巨大的 优势。接人快速并能提供高安全 性备份的特点，帮助 运营商树立了良好的品牌效应。 3.2城区主干光缆建设策略 3.2.1城区调度光缆建设策略 小区域范围内的主干光缆环路主要是给宽带接 人、大客户接人和移动基站业务使用。由于主干光缆 环路 “ 公共纤芯 ” 都采用成端方式， “ 独享纤芯 ” 又只终 结到业务汇聚点，较远距离的裸光纤直连业务就需要 各个接人主干环路间的跳通。跳纤点较多，光链路损 耗大，使得故障点隐患增多 ;另一方面不同的光环网之 间也不能显示出光缆环路保护的优势。 根据 “ 分层分区 ” 的建设原则，该地区在接人主干 规划的同时，对部分调度用主干光缆用途加以明确 (见 图 4)，其建设具有以下优势。 图 4城区调度光缆环路 a) 资源占用问题。县到乡光缆的部分纤芯终结 在人城的汇聚光交上，不属于县局机房汇聚的业务通 图 3不对称的纤芯分配示意图 主干光缆综合承载分析及建设策略 re/ecommm/caf/on Transm/ss/on 过此光交终结。避免了大量光缆进出县局机房造成的 机房 ODF、 管孔占用问题。 b) 城区调度问题。按照图 4中光交设置思路，每 个光交覆盖区域划定后，通过接人主干光交的沟通 (例 如城东业务向城西业务的调度），避免了多个接人主干 环路跳纤造成故障点增多和衰耗问题 ;城区的传输汇 聚环路可以方便地实现分区接人。 c) 进出局房问题。光交箱的位置可以设置在汇 聚机房外的主干道路口，确实需要引人到县局机房的， 再通过城区汇聚光缆直熔纤芯解决，避免在县局机房 大量跳纤，进出局房的安全问题得以解决，更利于资源 管理。 3.2.2城区接入主干光缆环建设和使用策略 接人主干光环网的建设一般分为环形无递减方式 和环形递减方式。两种建设方式纤芯使用情况见图 5。 图 5主干光缆环接入纤芯分配对比 2种方式的优缺点比较如表 1所示。 表 1 2种主干光缆建设方式的优缺点比较 建设方式 主要缺点 主要优点 适宜地区 环形无递减方式 纤芯的利用率不高，需要的光缆芯数较大，光环 可以实现光纤的保护，可靠性高 ;主干 市区，业务量发展较快、种类繁多、用户 网最好一次实施完成，资源资料维护难度大 光缆纤芯的通融性高 密集的地区 环形递减方式 独享纤芯不提供保护，通融性差 纤芯利用率高，能够解决建设进度和 分期建设的问题，提高部署进度 城郊或乡镇，用户密度较低、效益不明显 的地区 以上的接人方式对比，是光缆网建设到一定时期 后，精细化运营管理的探究 ;环形递减方式也可以看做 树形网络结构的一种延伸和发展。通过对比 2种接人 方式的优缺点，可以看出网络建设也要根据各自业务 特点，需按照业务需求来定，环形无递减方式并不是放 之四海而皆准的标准方式。经过了近 3年主干光缆工 程的建设，城区主要业务区已经完成了主干光缆的覆 盖，其余地区的业务接人需求不甚明朗，而环形递减方 式更适用于业务需求不确定的场景，通融性差的缺点 则可以通过增加公共纤芯解决。 城区主干光缆的使用：由于城区现有基站接人光 缆已较为完善，为保持网络稳定，应保持原有接人方 式。对于城区新建无线基站接人的光缆线路，优先使 用主干接人光缆的共享纤芯组建环网，从主干光交向 新建站址延伸，以环形结构将邻近的基站连接成光缆 环，并满足接人业务双上联于汇聚节点的要求。 为提高资源的利用率，采用 “ 环形递减结构 +公共 纤芯 ” 的方式，在满足各业务需求的同时，即提高了树 形网络的通融性问题，又有利于实际操作和维护 ;在平 衡安全性 和效益比时，还能够实现利益最大化。 4结束语 打造一个资源丰富、安全性高的光缆网络，既关系 到光缆网络建设运营成本和将来的效益，又是运营商 业务竞争的关键。本文通过对现有接入方式和主干光 缆网需求的分析，提出了主干光缆网建设的不同策 略。各运营商应充分挖潜原有资源，寻找更适合的建 设模式，才能为光缆网的全业务承载打下良好的基础。 参考文献： 1 中国联通 2012 2014年本地光缆网专题规划编制指导意见 EB/ OL. 2013-07-15. http:/www.docin.com/p-402366017.html. 2 季硕 .光缆接人网的建设 J.邮电设计技术， 2002(10). 3 唐辉 .光纤物理网设计思路 J.邮电设计技术， 2013(1). 作者简介： 张炜，山东邮电规划设计院有限公司浙江分院院长，工程师，学士，主要从事本地传送网 咨询设计工作 ;刘冰，助理工程师，学士，主要从事本地传送网咨询设计工作 ;金梁峰，中 国联通绍兴分公司网络建设部主管，工程师。 V _ _ y