接入網(wǎng)光纜快速重構(gòu)建設策略研究與應用

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1 引言

隨著大規(guī)模通信網(wǎng)絡建設的發(fā)展，傳輸資源緊缺問題日趨明顯，其中最突出的場景為BBU-RRU拉遠建設基站，大量占用纖芯資源，給整個光纜網(wǎng)絡帶來重大負荷。加之受限于管道光纜的鋪設難度的增加，光纜資源再生的周期也在不斷延長，導致各大運營商都面臨著巨大的挑戰(zhàn)，利用纖芯復用產(chǎn)品實現(xiàn)接入網(wǎng)光纜快速重構(gòu)變得尤為重要。

本文為了滿足建設需求，提出了采用光纖復用設備實現(xiàn)光纜快速重構(gòu)的建設方案，從而利用少量纖芯承載占用大量纖芯的傳輸任務，釋放出足夠的纖芯資源。

2 工作原理及建設策略

光纖復用設備本質(zhì)上是基于波分復用原理[1]，利用粗波分（CWDM）常用的8～16個波長所實現(xiàn)的單纖多波光復用設備[2]。與老式WDM設備相比，光纖復用設備通過技術(shù)改良，設備形態(tài)更加緊湊， 設備功能更為集中，從而得以實現(xiàn)在接入層網(wǎng)絡進行部署，緩解由于大量接入點所引起的光纜纖芯消耗問題。

根據(jù)通信基站建設方案，一般情況下基站建設主要設備由BBU、RRU和天線組成，每個BBU通過光模塊連接3個RRU，再通過RRU連接3副天線組成3個扇區(qū)，從而形成整體覆蓋，因此這里將3個RRU定義為一組，稱之為一個光方向。如圖1所示，為節(jié)省纖芯資源使用，在每個光方向上，使用一套光纖復用設備，即在BBU側(cè)放置1臺光纖擴展器，BBU設備上三個光口分別使用不同的彩光模塊，并與光纖擴展器連接，光纖擴展器將3個光口的業(yè)務收斂到單芯光纖后拉遠到遠端的靠近RRU處的戶外光交。同時在RRU側(cè)的戶外光交，同樣放置一臺1臺光纖擴展器，3個RRU分別插入相應的彩光模塊，再將光纖擴展器其分別與3個RRU的彩光模塊連接，即可實現(xiàn)BBU至RRU之間的光路互通。

圖1 光纖復用設備應用模型

3 光纖復用器的應用場景簡介

受限于光纜纖芯資源不足的情況，大量場景通過應用光纖復用設備可實現(xiàn)快速光纜重構(gòu)，達到快速建設目的[3-4]。

3.1 地鐵隧道光纖資源優(yōu)化場景

市地鐵傳輸光纜資源建設由地鐵方建設，導致協(xié)調(diào)補纜難度較大，經(jīng)過規(guī)劃及工程人員論證，地鐵“A站”至“B站”傳輸段采用“光纖復用設備”實現(xiàn)光纜快速重構(gòu)的解決方案，將原BBU-RRU直連的12條光纖接入到光纖復用設備，復用到1條光纖中進行傳輸，可對BBU-RRU拉遠傳輸段光纖實現(xiàn)優(yōu)化利用，節(jié)省12條光纖資源，其組網(wǎng)圖如圖2所示。

圖2 地鐵建設光纜重構(gòu)方案圖

3.2 C-RAN基站拉遠光纖資源優(yōu)化場景

“傳統(tǒng)式建網(wǎng)模式”是通過采用傳輸設備組環(huán)網(wǎng)，各BBU設備是分散分布，對于傳輸設備只占用2芯光纖；“C-RAN建網(wǎng)模式”則是將BBU上提，將以BBU集中放置在條件較好的接入機房或端局機房，形成BBU池，而所有的RRU均需要與BBU連接，以圖3為例，BBU池下掛18個RRU，則共需要36芯光纖。因此C-RAN建網(wǎng)模式盡管有節(jié)省建設和維護成本等優(yōu)勢，但BBURRU拉遠將需要耗費更多的光纜纖芯資源。

為解決光纜纖芯資源問題，某市運營商采用光纖復用設備將大量纖芯資源復用到1條光纖中進行傳輸，從而實現(xiàn)接入網(wǎng)光纜快速重構(gòu)，完成C-RAN站點建設。（如圖所示4）

圖3 C-RAN建設模式

圖4 C-RAN基站拉遠光纖資源優(yōu)化方案圖

3.3 室分光纖復用器資源優(yōu)化場景

某市室內(nèi)分布系統(tǒng)信號覆蓋工程，由于豎井管道內(nèi)光纜資源被監(jiān)控對講等設備利用，導致光纖資源不足。為解決該問題，設計方案采用光纖復用設備實現(xiàn)光纜快速重構(gòu)，達到建設要求，方案如圖5所示，原有RRU需占用36芯纖芯資源，使用光纖復用設備后，只需要占用豎井中6芯光纜，節(jié)省30芯纖芯資源。

圖5 光纖復用設備在樓宇室分布線的應用

3.4 高鐵沿線光纖資源優(yōu)化場景

高鐵、城市快速路等場景為BBU-RRU拉遠的常用場景，在此類場景中，由于受高鐵組網(wǎng)方式要求，同一小區(qū)內(nèi)所有RRU只能拉遠回到兩端機房中的BBU進行上聯(lián)。無中繼機房的跨段越長，中途需要拉遠的RRU越多，對道路上的主干光纜纖芯消耗越大。如某市高鐵建設組網(wǎng)圖所示，機房BBU池下拉9站點，共需消耗18芯光纖，通過利用光纖復用設備，只需3芯光纖即可實現(xiàn)建設，節(jié)省大量纖芯資源。（如6圖所示）

圖5 高鐵沿線光纖優(yōu)化應用

4 光纜快速重構(gòu)方案價值

4.1 環(huán)境適應能力強，可實現(xiàn)快速建站

光纖復用器采用插片式分光器結(jié)構(gòu)，符合運營商的插片式分光器結(jié)構(gòu)規(guī)范，能滿足多種應用安裝場景需求。安裝在基站側(cè)和光交箱中的設備為無源設備，不改變有源設備的組網(wǎng)模型，可靠性高，環(huán)境適應能力強，能滿足室內(nèi)機柜、室內(nèi)掛墻、室外光交、室外掛墻、室外光分線盒成端等多種應用場景。而在實際建設中，存在光纜敷設協(xié)調(diào)難度大、工程施工周期長等問題，采用光復用設備實現(xiàn)光纜快速重構(gòu)，可大幅縮短建站時間，實現(xiàn)快速建設。

4.2 節(jié)省建設成本，維護可靠性高

在拉遠距離遠、施工周期緊、無管孔資源等情況下，光纖復用器設備與光纖直驅(qū)相比，能有效避免重新布放光纜、物業(yè)協(xié)調(diào)等不確定因素影響，減少光纜敷設所帶來的時間成本、溝通協(xié)調(diào)成本、以及管道施工光纜敷設成本等，可實現(xiàn)節(jié)省建設成本。

無源光復用設備是透明傳輸通道，具有低插入損耗，光學性能指標優(yōu)良等特點，不影響光信號的傳輸質(zhì)量，同時無需對設備進行相關(guān)業(yè)務配置，即插即用，維護可靠性高[5]。

5 總結(jié)

目前網(wǎng)絡建設正大規(guī)模發(fā)展，利用纖芯復用產(chǎn)品實現(xiàn)接入網(wǎng)光纜快速重構(gòu)對網(wǎng)絡建設帶來很大好處。本文通過案例分析，對各種實際場景下應用光纖復用設備節(jié)省纖芯資源做了詳細分析，同時指出了方案應用的價值，具有一定的參考價值。