城區(qū)FTTx接入網(wǎng)中OLT下沉策略研究

胡勇，陳一偉，丁為民，胡遠

（中國移動通信集團設(shè)計院有限公司安徽分公司, 合肥 230041）

1 概述

PON以其“無源”的優(yōu)勢，已成為業(yè)界公認的實現(xiàn)FTTx的首選方案。而在實際建設(shè)中，PON系統(tǒng)的光線路終端（OLT）的設(shè)置位置將直接影響寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)模式、放裝、維護，以及寬帶接入網(wǎng)與上層互聯(lián)網(wǎng)的連接模式。

本文對OLT的設(shè)置位置進行了深入的探討，采用定性及定量的方式對OLT是否應(yīng)下沉至業(yè)務(wù)密集區(qū)域的基站、小區(qū)及CBD機房進行了分析和比較，最終給出在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展至成熟期時OLT設(shè)置位置的建議。

2 目前的方式

根據(jù)各運營商現(xiàn)有的組網(wǎng)原則，PON系統(tǒng)的OLT通常設(shè)置于匯聚節(jié)點或綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)內(nèi)的業(yè)務(wù)匯聚點。

OLT的上行，通常通過城域傳送網(wǎng)就近與IP城域網(wǎng)匯聚交換機相連，實現(xiàn)接入網(wǎng)與IP城域網(wǎng)的溝通。而其下行鏈路，主要通過主干光纜、配線光纜、入戶光纜及分光器與相關(guān)的配線設(shè)施最終與設(shè)置于用戶家中或建筑物內(nèi)的ONU/ONT相連，實現(xiàn)用戶寬帶業(yè)務(wù)的接入，圖1為OLT的設(shè)置位置示意圖。

圖1 OLT的設(shè)置位置示意圖

這種方式在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)組織下，主要存在兩個問題。

2.1 覆蓋距離

當(dāng)整個網(wǎng)絡(luò)布局尚未最終完成時，部分區(qū)域尚未選定匯聚點/業(yè)務(wù)匯聚點機房。導(dǎo)致此區(qū)域內(nèi)無法設(shè)置OLT，需相鄰區(qū)域的OLT覆蓋該區(qū)域，而實際光纜距離超過系統(tǒng)最大傳輸距離，無法開通業(yè)務(wù)。

表1描述了GPON系統(tǒng)的最大可傳輸距離，而在實際建設(shè)中，相鄰區(qū)域的光纜長度很可能超過此距離，導(dǎo)致業(yè)務(wù)無法開通。

2.2 主干纖芯的占用

在業(yè)務(wù)密集區(qū)域，這種設(shè)置方式會占用較多的主干光纜纖芯。根據(jù)測算，1個約10 000戶的小區(qū)，在滲透率30%條件下，采用1:64分光，占用的主干纖芯數(shù)將達到47。這將給區(qū)域內(nèi)光交的端子、管道、管孔及其他裝維設(shè)施帶來極大的負擔(dān)，甚至?xí)苯釉斐删W(wǎng)絡(luò)建設(shè)的瓶頸。

而將OLT的設(shè)置位置下沉至業(yè)務(wù)密集區(qū)域的基站、小區(qū)及CBD機房能夠減小端到端系統(tǒng)距離；縮短主干光纜長度，減少管道、管孔占用，從而解決以上兩方面的問題。但是OLT的下沉也會在很多其他方面帶來變化。

3 OLT下沉帶來的變化

OLT下沉所帶來的變化主要體現(xiàn)在以下5個方面。

3.1 上行鏈路的解決方式

在OLT仍然設(shè)置于匯聚點/業(yè)務(wù)匯聚點內(nèi)不下沉的情況下，上行鏈路的解決方式如下：與IP城域網(wǎng)匯聚交換機合設(shè)的，機房內(nèi)直鏈；本機房未設(shè)置匯聚交換機的，通過匯聚層OTN、PTN系統(tǒng)上聯(lián)至歸屬的匯聚交換機。

而當(dāng)OLT下沉后，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期可從基站接入PTN系統(tǒng)中通過冗余流量解決，再通過匯聚層系統(tǒng)轉(zhuǎn)接至匯聚交換機；到中、后期業(yè)務(wù)流量增大，需建設(shè)獨立的PTN、OTN系統(tǒng)解決；也可新放光纜，采用光纖雙上聯(lián)至匯聚交換機機房的方式。

下沉后，OLT上行鏈路需經(jīng)過接入層、匯聚層兩層網(wǎng)絡(luò)，給城域傳送網(wǎng)額外帶來負擔(dān)；并且在業(yè)務(wù)承載上多了一層電路的轉(zhuǎn)接，鏈路安全性上也較不下沉的情況差。

3.2 機房與配套

通常匯聚點/業(yè)務(wù)匯聚點機房產(chǎn)權(quán)自有、周邊環(huán)境安全，機房空間、電源條件也較好，相應(yīng)的配套統(tǒng)一落實，配線設(shè)施、進局光纜、管道齊全。

而一般小區(qū)、CBD內(nèi)機房選擇較為困難，很難購買，絕大部分為租用，且一般空間均較為狹小，電源、配線條件也很難保證，進局光纜、管道施工也較為困難。

因此，OLT設(shè)置位置下沉后，機房的選擇至關(guān)重要，將直接影響到整個接入網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、安全性及施工、維護的便利。

3.3 PON口占用

根據(jù)計算，下沉前，覆蓋距離在7.6 km以上時，PON口占用將翻倍。

下沉后需要新增OLT，覆蓋區(qū)域面積明顯縮小，至覆蓋目標(biāo)距離縮短，根據(jù)光功率預(yù)算可按高分光比進行鋪建。

3.4 主干光纜占用

下沉前如果需要覆蓋一個5 000戶規(guī)模的小區(qū)，按30%滲透率計算，需要占用24芯主干纖芯。目前的用戶光纜網(wǎng)主干環(huán)上如果尚有大于24芯空閑，可從覆蓋區(qū)域就近布放光纜至一級光交或者割接進主干光纜。如果小區(qū)戶數(shù)更大，需占用的纖芯多于目前用戶光纜網(wǎng)剩余纖芯，只能從覆蓋區(qū)域新建光纜至現(xiàn)有OLT機房。

下沉后不需占用現(xiàn)有主干光纜，覆蓋區(qū)域的住戶規(guī)模不影響現(xiàn)有主干光纜，但需少量光纜資源解決新增OLT設(shè)備的上行鏈路。如果下沉至基站，PTN接入環(huán)不足以滿足OLT上行帶寬要求時，需占用已有接入層光纜的4根纖芯。如果下沉至小區(qū)、CBD內(nèi)機房，需新建接入層光纜連接至現(xiàn)有城域光纜網(wǎng)，保證光纖能送達就近的匯聚點。

3.5 維護與管理

下沉前OLT統(tǒng)一設(shè)置于匯聚點，有集中化管理優(yōu)勢；下沉后機房形式多樣，增加了機房維護管理的工作量，且機房分散，管理難度加大。

4 下沉前后投資對比分析

對下沉前后的變化進行比較：下沉前主要考慮主干光纜的占用和PON口占用；下沉后主要考慮上行鏈路的解決、機房與配套以及帶來的額外維護量。我們以投資作為切入點對這些方面進行量化分析，選取一個距離現(xiàn)有匯聚點較遠的小區(qū)作為覆蓋區(qū)域，分別對OLT不下沉和下沉進行量化分析。

4.1 不下沉方式投資計算

OLT覆蓋區(qū)域主要受兩個因素的影響，分別是需覆蓋區(qū)域到匯聚點的距離及覆蓋區(qū)域的用戶數(shù)量。設(shè)需覆蓋區(qū)域至匯聚點最佳光纜路由的長度為X，需覆蓋區(qū)域的用戶數(shù)量為Y，詳見圖2。

圖2 遠離匯聚點的覆蓋區(qū)域示意圖

假設(shè)光分配網(wǎng)中活接頭數(shù)量為9個，采用1:64一級分光能接入的最遠距離為7.6 km。

根據(jù)FTTH光分配網(wǎng)(ODN)的光功率預(yù)算，按滲透率30%對小區(qū)覆蓋，需占用PON口及主干光纜纖芯數(shù)量如表2所示。

表2 PON及主干光纜纖芯占用計算表

主干光纜占用的投資=占用主干纖芯數(shù)×距離×纖芯單價，如表3所示。

表3 主干光纜投資計算表

假設(shè)PON板配置為C+模塊，則PON口及配套資源專用的投資如表4所示。

表4 PON口及配套資源占用投資計算表

綜上所述，對這兩者進行量化后得到不下沉的量化值如表5所示。

表5 綜合投資計算表

4.2 下沉方式投資計算

下沉方式除增設(shè)OLT設(shè)備外，主要考慮上行鏈路的解決、機房與配套。下沉后OLT覆蓋范圍相對較小，PON口配置B+模塊即可滿足覆蓋需求。

OLT下沉后，下沉機房的選擇至關(guān)重要。本次建模計算，下沉機房假設(shè)設(shè)置于條件好的基站。上行鏈路通過利舊基站接入系統(tǒng)實現(xiàn)，對接入層資源占用投資較小，可忽略。

采用條件很好的基站，下沉量化值∽OLT設(shè)備價格+PTN設(shè)備價格=11(萬元)，該值可視為下沉后的最低值。

考慮OLT上行鏈路的安全性，需對基站進行光纜的雙路由改造。估列改造量為布放3 km 24芯管道光纜，估列投資5萬元。

采用條件較好基站，更為普遍的下沉量化值=最低值+改造量=16(萬元)。

如果區(qū)域內(nèi)尚未建設(shè)基站或基站條件受限無法裝機，如下沉則必需選點新建下沉機房。此情況下除了新增OLT外，還需完成4項投資：選點租用、機房配套、管線接入、傳輸設(shè)備。選點租用按10萬元估算。機房配套需完成市電引入改造、空調(diào)、走線架等建設(shè)，按照彩鋼板房標(biāo)準(zhǔn)機房的配套估列，投資約14萬元。管線接入方面，由于機房為新選站址，管道投資無法避免，參照城區(qū)新建基站進出局，管道投資估列10萬，光纜接入估列12萬。傳輸設(shè)備參照基站傳輸設(shè)備，投資約4萬元。

選點新建下沉機房，下沉量化值=OLT設(shè)備價格+選點租用+機房配套+管線接入+傳輸設(shè)備=56(萬元)。為便于分析，該值可視為下沉后最高值。

綜上所述，下沉量化值∈[11，56]萬元，集中分布在16萬元。

5 結(jié)論和建議

經(jīng)過前述定性和定量分析可知，OLT是否下沉應(yīng)綜合城域網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的內(nèi)、外部條件及業(yè)務(wù)發(fā)展情況等各方面因素綜合確定。

在業(yè)務(wù)發(fā)展充分的區(qū)域，OLT是否選擇下沉，應(yīng)對以下各方面因素進行充分的定性和定量的比較，才能最終得到適合區(qū)域?qū)嶋H情況的OLT建設(shè)方案：

（1）OLT上行鏈路的傳輸及保護方式；

（2）節(jié)點機房的選擇、配套的解決方案；

（3）主干光纜是否能夠滿足下沉的需求，是否應(yīng)對主干光纜進行擴容；

（4）管道資源占用情況；

（5）維護及管理的解決方案；

（6）網(wǎng)絡(luò)安全的保證；

（7）下沉與否的投資情況。

[1] 謝桂月、陳雄、曾穎, 有線傳輸通信工程設(shè)計[M]. 北京：人民郵電出版社, 2010.

[2] 中國移動城域傳送網(wǎng)和有線接入網(wǎng)建設(shè)指導(dǎo)意見[Z］.

[3] QB-G-001-2011中國移動PON網(wǎng)絡(luò)工程施工及驗收規(guī)范[S].

[4] YD/T 1619-2007寬帶光接入網(wǎng)總貌[S].

[5] QB-G-003-2010中國移動綜合接入網(wǎng)工程設(shè)計規(guī)范[S].