基于流量經(jīng)營及面向5G承載的光纖物理網(wǎng)優(yōu)化

潘鋒

摘 要：隨著移動通信的流量增加和5G通信業(yè)務(wù)的逐漸展開，建立、發(fā)展寬帶化、智能化及適應(yīng)5G移動通信賴以支撐的高速光纖物理網(wǎng)，已成為當(dāng)前通信發(fā)展的重點(diǎn)。建設(shè)智能化光纖物理網(wǎng)是電信運(yùn)營商全面提升網(wǎng)絡(luò)技術(shù)層次，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)寬帶通信的必要條件。本文就電信運(yùn)營商如何優(yōu)化基于流量經(jīng)營及面向5G承載的光纖物理網(wǎng)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：光纖物理網(wǎng)；流量；5G；優(yōu)化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.122

1 面臨的問題

（1）不限流量對光網(wǎng)絡(luò)的沖擊。四川啟動不限流量業(yè)務(wù)，預(yù)測18年中智能手機(jī)戶流量翻倍，由現(xiàn)在的1G/月增加到2G/月。目前4G日均流量達(dá)到1071TB，較不限量活動開展前增長了1.28倍。

因此在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)策略上，對無線基站的要求：擴(kuò)容，增加載頻；基站裂化；新建，加厚覆蓋。對傳送網(wǎng)的要求：容量增加、處理能力加強(qiáng)。對接入光纖物理網(wǎng)的要求：擴(kuò)容，增加容量；新建，增加密度，縮短覆蓋半徑；成環(huán)，提升安全性。

（2）5G承載業(yè)務(wù)的特點(diǎn)。移動互聯(lián)網(wǎng)，連續(xù)廣域覆蓋，以用戶的移動性和業(yè)務(wù)連續(xù)性為目標(biāo)，為用戶提供連續(xù)高業(yè)務(wù)速率體驗(yàn)。流量方面，相比4G有1000倍的流量增長，單位面積吞吐量顯著提升。網(wǎng)速上擁有10到100倍4G網(wǎng)絡(luò)的峰值速率，達(dá)到10Gbps的量級。

物聯(lián)網(wǎng)，支持各種終端設(shè)備接入，終端接入能力是4G 的100倍，可支持達(dá)到100億終端同時接入。為用戶提供隨時在線的低時延，高可靠性業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)時延是4G 的1/5甚至更低。綠色低碳節(jié)能，續(xù)航能力是4G網(wǎng)絡(luò)的100倍，終端可用5到10年。

2 解決思路

（1）有線接入網(wǎng)承接5G思路。有線光纜網(wǎng)提前部署策略。為配合5G業(yè)務(wù)的部署，當(dāng)務(wù)之急是研究CU的位置、密度，提前準(zhǔn)備光纖和機(jī)房資源，在5G部署之時從容應(yīng)對。

固移融合無線接入網(wǎng)思路。前傳：室內(nèi)小基站（RRU+DC部分）通過裸纖與DU連接，滿足未來移動用戶大帶寬信息傳送需求。中傳：DU匯聚基站后，接入物理網(wǎng)光交配線端子。物理網(wǎng)光交匯聚DU上行光纜后，DU通過物理網(wǎng)光交成環(huán)，通過主干光纜或波分設(shè)備上行至局端CU。回傳：CU通過中繼光纜回傳至5G核心網(wǎng)。小基站與低頻宏基站實(shí)現(xiàn)雙連接，優(yōu)化切換與干擾性能。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的調(diào)整：鑒于單5G網(wǎng)絡(luò)用戶峰值及單DU的帶寬速率較大，且CU與DU的匯聚比例約為1：7，因此建議采用物理網(wǎng)光交作為CU、DU之間的匯聚點(diǎn)，一方面可以起到光纜匯聚的作用，另一方面結(jié)合光纖物理網(wǎng)網(wǎng)格化思路進(jìn)行綜合業(yè)務(wù)部署，同時DU通過光纖物理網(wǎng)成環(huán)，提升安全性，一舉三得，為5G業(yè)務(wù)的高速率帶寬提供保障。

（2）光纖物理網(wǎng)優(yōu)化解決思路。光纖物理網(wǎng)作為一張綜合承載有線、無線業(yè)務(wù)的無源光網(wǎng)絡(luò)，隨著未來5G業(yè)務(wù)發(fā)展及城市的擴(kuò)張，通過網(wǎng)格化的規(guī)劃思路，完成光纖物理網(wǎng)的優(yōu)化、補(bǔ)點(diǎn)、擴(kuò)容及管理。

規(guī)劃思路：將城區(qū)按照一定原則劃分成多個網(wǎng)格，預(yù)測某一規(guī)劃時點(diǎn)每個網(wǎng)格內(nèi)的房屋套數(shù)、基站個數(shù)、政企用戶數(shù)，作為最終目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)用戶需求，將用戶需求轉(zhuǎn)換成物理網(wǎng)光交端口需求，作為目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)。每個網(wǎng)格內(nèi)的光交端口現(xiàn)狀可通過資源系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，存在的差距就是需要在規(guī)劃期內(nèi)建設(shè)的規(guī)模。

（3）光纖物理網(wǎng)架構(gòu)及網(wǎng)格劃分（見圖1）。

光纖物理網(wǎng)一般位于接入?yún)R聚局點(diǎn)以下，是一張面向有線、無線、政企，承載大顆粒業(yè)務(wù)的的光纖承載網(wǎng)。

光纖物理網(wǎng)網(wǎng)格劃分。按照目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，一次規(guī)劃、分期實(shí)施的方式。光纖物理網(wǎng)網(wǎng)格應(yīng)以接入?yún)R聚局為中心進(jìn)行劃分。對城市區(qū)域均應(yīng)進(jìn)行物理網(wǎng)網(wǎng)格的劃分。光纖物理網(wǎng)網(wǎng)格應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有光交覆蓋范圍、行政區(qū)劃、地形、道路、河流等作為邊界，結(jié)合管道等資源，劃分為多個網(wǎng)格，網(wǎng)格邊長原則上控制在0.5～2km之間，不宜過大或者過小。一個光纖物理網(wǎng)網(wǎng)格可包含1個至多個物理網(wǎng)光交。

（4）不同用戶密度對光交成端需求模型。模型思路：分別測算不同用戶密度下PON、基站、專線業(yè)務(wù)對光交的端子需求，以此測算光交覆蓋半徑及單位平方公里的主干、配線成端需求。

3 設(shè)計(jì)與施工

（1）光交擴(kuò)容增加成端發(fā)。物理網(wǎng)光交建設(shè)方式有新增加密、擴(kuò)容改造。

新增的物理網(wǎng)光交采用480或者960芯免跳接光交接箱；新增的光交應(yīng)結(jié)合原有網(wǎng)格內(nèi)光交的位置，盡量分布均勻。

在舊城區(qū)受制于市政限制，新建光交較難，因此可通過對原有的光交進(jìn)行擴(kuò)容改造，以此滿足業(yè)務(wù)需求。改造光交主要包括單面光交擴(kuò)容成雙面光交、雙面光交擴(kuò)容成三面光交兩種場景。

（2）光纜成環(huán)提升安全性。物理網(wǎng)光交采用樹形+聯(lián)絡(luò)光纜的組網(wǎng)方式。新增主干光纜纖芯采用48芯及以上，成環(huán)的聯(lián)絡(luò)光纜采用24芯。

新增光交應(yīng)根據(jù)路由及業(yè)務(wù)情況與鄰近區(qū)域內(nèi)原有物理網(wǎng)光交成環(huán)或者單獨(dú)成環(huán)。原則上以3-6臺光交作為一個環(huán)。成環(huán)率目標(biāo)100%。

4 總結(jié)

光纖物理網(wǎng)的優(yōu)化是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，需在總體原則和規(guī)劃思路的同時考慮各類現(xiàn)實(shí)的困難和制約。就網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化而言，不僅需把握總體的優(yōu)化思路，同時還需分析權(quán)衡具體光纜段落的現(xiàn)實(shí)條件，承載業(yè)務(wù)及改造成本和風(fēng)險。本文期望通過對現(xiàn)有光纖物理網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化和對面向5G承載的光纖物理網(wǎng)探討，提出光纖物理網(wǎng)絡(luò)面向5G承載需求優(yōu)化的模型，為光纜優(yōu)化的項(xiàng)目實(shí)施提供一些啟發(fā)和建議。

參考文獻(xiàn)：

[1]揭水平，張巍.全業(yè)務(wù)下光纜網(wǎng)絡(luò)建設(shè)探討[J].通信與信息技術(shù)，2012（02）.

[2]韋樂平.智能光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與演進(jìn)結(jié)構(gòu)[J].光通信技術(shù)，2002（03）.

[3]李龍.本地傳輸網(wǎng)3G傳輸承載方案[J].移動通信，2009（20）.

[4]劉玉潔，肖峻，丁熾武，向俊凌，黃曦.OTN最新研究進(jìn)展及關(guān)鍵技術(shù)[J].光通信技術(shù)，2009（06）.