關于一張光纜網(wǎng)的融合方案研究

張浩+潘麗+喬焰

【摘要】 中國移動接入層基站光纜網(wǎng)、用戶光纜網(wǎng)分開建設的模式，未能融合考慮無線、集客、家客光纜建設需求，容易造成接入光纜重復建設、管孔資源低效占用，業(yè)務支撐效率偏低等問題。本文面向未來5G的BBU集中站、小微站為主的接入方式變革，統(tǒng)籌考慮無線、集客、家客的業(yè)務接入需求，研究了接入層基站光纜網(wǎng)和用戶光纜網(wǎng)的融合方案，以實現(xiàn)基礎資源充分復用、業(yè)務靈活高效接入的目標。

【關鍵詞】 接入需求 光纜網(wǎng) 融合規(guī)劃

引言

業(yè)務需求是移動運營商光纜網(wǎng)絡發(fā)展演進的根本驅動力，從2G發(fā)展到現(xiàn)在的4G，中國移動順利獲得相應無線網(wǎng)絡的運營牌照，但固網(wǎng)業(yè)務牌照的獲取歷程是一波三折。

在2008年電信業(yè)重組后，工信部明確規(guī)定，中國移動的基礎電信業(yè)務經(jīng)營許可證中沒有固網(wǎng)業(yè)務，只能通過并購的鐵通來發(fā)展固網(wǎng)業(yè)務。在2009年《工業(yè)和信息化部關于進一步落實規(guī)范電信市場秩序有關文件精神的通知》（工信部電管〔2009〕686）的文件中，進一步明確“中國移動通信集團公司要按照國家加快推動TD發(fā)展的總體要求，集中精力落實TD-SCDMA網(wǎng)絡建設”。而中國鐵通集團有限公司根據(jù)中國移動通信集團公司的授權，可以經(jīng)營有線寬帶接入業(yè)務。

直到2013年，借著《國務院關于印發(fā)“寬帶中國”戰(zhàn)略及實施方案的通知》（國發(fā)〔2013〕31號）中明確的寬帶中國的戰(zhàn)略方針，中國移動終于在12月4日獲得固網(wǎng)運營牌照。經(jīng)過幾年的快速建設和發(fā)展，在2016年底中國移動的寬帶業(yè)務用戶數(shù)達7762.4萬戶，首次超越中國聯(lián)通。

中國移動的業(yè)務發(fā)展歷程，造成了兩張接入光纜網(wǎng)的局面：面向無線業(yè)務的基站光纜網(wǎng)長期建設，環(huán)形為主；面向寬帶接入的用戶光纜網(wǎng)近期大規(guī)模建設，樹形為主。而未來5G業(yè)務以BBU集中站、小微站為主的樹形結構接入需求，奠定了基站和用戶光纜網(wǎng)融合的基礎。本文結合接入層光纜網(wǎng)現(xiàn)狀和業(yè)務接入需求，展開一張光纜網(wǎng)的融合方案研究。

一、接入光纜網(wǎng)現(xiàn)狀及問題

1.1 接入層光纜網(wǎng)現(xiàn)狀

接入光纜網(wǎng)面向所有客戶群和上層業(yè)務網(wǎng)絡的接入層基礎物理網(wǎng)絡，中國移動接入光纜網(wǎng)的發(fā)展歷程大體可以分為兩個階段：初期移動全力發(fā)展2G、3G基站業(yè)務，滾動規(guī)劃了面向基站的接入光纜網(wǎng)，為了支撐傳輸設備保護協(xié)議提供高效的保護機制，通常要求采用環(huán)形拓撲；在移動獲得固網(wǎng)牌照后，開始逐步建設面向寬帶用戶的接入光纜網(wǎng)，為適配寬帶用戶末端分散接入的特征，通常采用樹型架構。目前中國移動各地市基本是基站光纜網(wǎng)、用戶光纜網(wǎng)兩張接入光纜網(wǎng)共存的局面。

用戶光纜網(wǎng)結構主要包含三級節(jié)點、三級光纜。

1、三級節(jié)點

（1）主干光節(jié)點

指用于匯聚多條配線光纜的光交接設施，一般為光交接間或光交接箱，可能會規(guī)劃有OLT、匯聚交換機、接入傳輸?shù)仍O備匯聚節(jié)點。主干光節(jié)點的識別特征是：不設置分光器，僅是調(diào)配各光交、交接間之間的光纜。主干光節(jié)點是從優(yōu)化網(wǎng)絡架構發(fā)起的，只有切實起到靈活調(diào)度配線光節(jié)點時，才設置主干光節(jié)點；對于用戶密度低的區(qū)域，主干光節(jié)點可以選配。

（2）配線光節(jié)點

指用于匯聚多條引入光纜的光交接設施，一般為光交接箱或通信間。配線光節(jié)點一般設置在小區(qū)或路邊，用于匯聚一個片區(qū)內(nèi)的引入光纜。一個配線光節(jié)點可覆蓋住戶約500戶以內(nèi)，覆蓋半徑約100-300米。配線光節(jié)點的識別特征是：不直接接入用戶，有設置分光器。配線光節(jié)點是從用戶需求發(fā)起的，是必須要設置的。

（3）用戶光節(jié)點

指需要有光纜接入的用戶建筑內(nèi)的光纜末梢節(jié)點，形態(tài)可以是交接箱、ODF、接頭盒、分纖盒、分光器等無源設備，也可以是基站傳輸設備、樓道MDU、政企定制終端、用戶側交換機和傳輸設備等。用戶光節(jié)點的識別特征是：直接接入用戶。

2、三級光纜

（1）主干光纜

主干光節(jié)點與端局、主干光節(jié)點之間的光纜定義為主干光纜。主干光纜的結構應以“環(huán)型無遞減+樹型遞減”為主。如外部條件允許，也可以采用雙歸到不同的局端機樓的方式組網(wǎng)，這樣更有利于提高全網(wǎng)的可靠性。但需要注意的是，采用雙歸架構時，主干光節(jié)點的第二路由將變長，光衰減會增加較多；同時，第二路由的長度較長，光纜的路由效率會降低，因此采用單歸還是雙歸架構，應結合路由、長度、客戶密度等因素，綜合比選。

（2）配線光纜

配線光節(jié)點到主干光節(jié)點之間、配線光節(jié)點到配線光節(jié)點之間的光纜定義為配線光纜。配線光纜結構以星形或樹形為主，對于個別接入重要、有雙路由需求的政企客戶的配線光節(jié)點，也可以采用雙歸到相鄰的主干光節(jié)點方式提供光纜路由保護。

（3）引接光纜

從用戶光節(jié)點上行到配線光節(jié)點的光纜定義為引入光纜，結構一般以星形或樹形為主，對于需要雙光纜路由保護的重要用戶光節(jié)點，可通過將用戶光節(jié)點雙歸到鄰近配線光節(jié)點的方式提供全程的光纜路由保護。

1.2接入層光纜網(wǎng)問題

1、投資方面：光纜重復建設，浪費投資

某省16年有線接入網(wǎng)投資約15億，其中新建光纜的費用占比92%。但是無線、家客、集客在提各自專業(yè)的接入需求時，未能綜合考慮其他專業(yè)的建成資源和待建需求，容易發(fā)生重復建設，造成投資浪費。由于投資基數(shù)巨大，1%的浪費就有上千萬。

在實際建設和維護工作中，經(jīng)常碰到基站有多條光纜接入，統(tǒng)計某省有大量基站（占比總量的1/10）接入超過10條光纜。實際上基站組環(huán)雙向僅需2條光纜，主要是集客光纜重復接入。

2、資源利用率方面：小芯數(shù)接入光纜疊加建設，低效占用管孔資源

（1）小芯數(shù)專線光纜越來越多地占用了管孔資源，其纖芯使用率低：早期移動集客專線少，纖芯需求少，且客戶分散，集客光纜基本都是小芯數(shù)光纜。隨著專線業(yè)務發(fā)展，相同或相鄰物業(yè)點內(nèi)的不同用戶，專線光纜也缺乏統(tǒng)籌歸并，已成為管道資源消耗過快的主因。抽樣1000段城區(qū)管道，近1/4的管孔利用率大于70%，管道中小芯數(shù)（48芯以下）集客家客接入光纜占比達76.4%。而這些穿放在市區(qū)主干管道的集客接入光纜，平均利用率僅為11.9%（使用1-2芯）。以某市黃山路為例，4家集客業(yè)務接入時，分別新建接入光纜，占用了寶貴的主干道路管孔資源，但每條光纜僅使用2芯。

（2）整改優(yōu)化費用高，割接涉及業(yè)務數(shù)量多風險大：以某市老城區(qū)淠河路管孔資源優(yōu)化為例，投入了大量人力物力，經(jīng)過資源摸排、方案制定、業(yè)務割接、清理老纜四個階段，花費近12萬元/管程公里，超過了新建管道的成本。

3、業(yè)務支撐方面：新建光纜接入的開通時間長、造價成本高

集客業(yè)務沒有利用現(xiàn)網(wǎng)資源就近接入，重復新建光纜，未能節(jié)省開通時間和造價成本，造成資源對業(yè)務開通支撐效率偏低。某省集客站點與引入點平均距離為338米，而集客接入光纜的平均長度為560米，需進一步有效利用現(xiàn)網(wǎng)資源，提升業(yè)務支撐能力。

（1）分析某月集客開通工單，通過皮線光纜就近引入的集客用戶開通歷時約4.1天，需要新建光纜的集客用戶開通歷時約8.4天。利用現(xiàn)網(wǎng)資源就近接入，平均每單能夠節(jié)省4.3天，大幅提升集客新用戶的開通效率。

（2）分析典型的集客新建光纜接入項目，新建12芯光纜及承載層467米，投資占比39%。若接入距離均縮短100米，則該項目整體投資節(jié)省8%。

二、業(yè)務接入需求分析

融合考慮無線、家客、集客、物聯(lián)網(wǎng)等主流業(yè)務的技術和業(yè)務特點，如表1所示，明確各類業(yè)務對傳輸接入光纜網(wǎng)布局的新要求。

（1）無線：4G、5G的小基站，C-RAN的RRU，均要求傳輸靈活接入；5G峰值速率達20Gbps、BBU的集中放置，要求傳輸高帶寬和高安全；基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)需求，每200kHz帶寬可承載5萬個連接，對無線和傳輸?shù)膸捯蟛桓摺?/p>

（2）家客：寬帶提速，以50M、100M為主；互聯(lián)網(wǎng)電視向高清、超高清發(fā)展，以及考慮未來智慧家庭的需求，均要求傳輸高帶寬、低時延；針對CDN、BRAS下沉到骨干匯聚點，OLT下沉到基站機房等業(yè)務組網(wǎng)變化，傳輸同步考慮OTN下沉

（3）集客：業(yè)務開通周期短，要求傳輸做好綜合業(yè)務接入?yún)^(qū)的規(guī)劃，就近預留好纖芯等接入資源；業(yè)務帶寬需求越來越大，部分客戶對時延抖動等質(zhì)量提出更高要求。

通過對各類業(yè)務接入需求的分析，對接入層光纜網(wǎng)的布局需要重點考慮兩點：

（1）未來無線業(yè)務的BBU集中站/C-RAN的RRU要求靈活拉遠，小微站密度高要求就近靈活接入。無線業(yè)務的接入光纜網(wǎng)由傳統(tǒng)的環(huán)形向樹形結構演進。

（2）針對集客業(yè)務并未單獨規(guī)劃建設接入網(wǎng)絡，為確保合理規(guī)范接入，需要不斷推進預覆蓋光纜資源的建設，避免后期一個集客用戶建設一條光纜的無序接入現(xiàn)象。

三、一張光纜網(wǎng)的融合方案

為解決光纜網(wǎng)建設和維護中存在的問題，需要建設和維護部門協(xié)同，融合基站光纜網(wǎng)和用戶光纜網(wǎng)，規(guī)劃建設“一張光纜網(wǎng)”，統(tǒng)籌無線、集客、家客建設需求減少重復建設，共享路由接入提升資源復用效率，支撐各類業(yè)務高效率、低成本接入。

基站光纜網(wǎng)和用戶光纜網(wǎng)的融合，本質(zhì)是各類業(yè)務的融合承載，需要解決一個關鍵問題：如何結合用戶光纜網(wǎng)的現(xiàn)有結構，在完成基站業(yè)務接入的同時，仍保持基站雙歸到兩個匯聚點、并且成環(huán)的業(yè)務特性。

3.1現(xiàn)階段：盤活存量資源，配線層融合

現(xiàn)階段已經(jīng)圍繞2/3/4G基站建設了大量站房，組建了點多面廣的基站光纜網(wǎng)，符合現(xiàn)階段基站成環(huán)組網(wǎng)的高等級保護要求。目前無線基站業(yè)務仍然是移動公司的核心高品質(zhì)業(yè)務，因此建議近期保留存量的基站環(huán)網(wǎng)建設方案。同時為了適應逐漸發(fā)展的無線業(yè)務新形態(tài)，例如小微站接入、BBU集中后的RRU拉遠接入，這兩種接入業(yè)務是典型的樹形架構，所以考慮建設聯(lián)絡光纜，完成基站光纜網(wǎng)和用戶光纜網(wǎng)的溝通，基站網(wǎng)通過聯(lián)絡光纜，共享用戶網(wǎng)的配線層實現(xiàn)RRU拉遠。

3.2演進：主干層融合

為實現(xiàn)未來基站業(yè)務接入時，保持雙歸到兩個匯聚點、并且成環(huán)的業(yè)務特性。一種方式是將用戶主干環(huán)雙歸到兩個匯聚點，基站接入后必然也具備雙歸且成環(huán)的路由，但此種方式與現(xiàn)網(wǎng)中用戶光纜網(wǎng)單歸到匯聚點的方式差異較大。同樣的，結合現(xiàn)狀，通過聯(lián)絡光纜，將兩個單歸到不同匯聚點的用戶光纜主干環(huán)進行溝通，基站可以就近接入配線層，通過跳接保持雙歸且成環(huán)的業(yè)務特性。這樣真正實現(xiàn)了使用一張光纜網(wǎng)將區(qū)域內(nèi)所有無線、集客、家客業(yè)務“一網(wǎng)打盡”。

四、結束語

隨著中國移動集客、家客業(yè)務的蓬勃發(fā)展，必須結合接入光纜網(wǎng)絡資源現(xiàn)狀，統(tǒng)籌無線、集客、家客業(yè)務需求，盤活存量資源、兼顧演進發(fā)展，逐步融合基站接入網(wǎng)和用戶光纜網(wǎng)，打造一張滿足全業(yè)務接入的靈活、高效的光纜網(wǎng)絡。由于一張光纜網(wǎng)的工作落地涉及規(guī)劃、建設、維護等多專業(yè)，后續(xù)將針對跨專業(yè)的全過程管控方案進行探索研究。

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