匯聚機(jī)房與其擴(kuò)展機(jī)房互通優(yōu)化方案

陶永勝，葉桂添

（廣州杰賽通信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 廣州 510310）

0 引言

隨著通信行業(yè)的快速發(fā)展，運(yùn)營(yíng)商從傳統(tǒng)業(yè)務(wù)逐漸向全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)發(fā)展，從而引入城域大容量OTN、大容量PTN、新網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，新增的各種設(shè)備對(duì)匯聚機(jī)房空間提出了新的挑戰(zhàn)。

老舊匯聚機(jī)房主要由基站機(jī)房、固網(wǎng)節(jié)點(diǎn)機(jī)房等演變而來，機(jī)房空間小、無(wú)法滿足通信技術(shù)不斷發(fā)展的需求，但是老舊匯聚機(jī)房地理位置優(yōu)越，而且周邊已經(jīng)建設(shè)有充足的管線資源。老舊匯聚機(jī)房在無(wú)法直接擴(kuò)建的情況下，通常在附近租賃一個(gè)面積足夠大，能滿足匯聚機(jī)房長(zhǎng)期發(fā)展需求的新匯聚機(jī)房，如此才能充分利舊原有的管線資源，減少業(yè)務(wù)遷移帶來的工作量。新匯聚機(jī)房建成后，通過將老匯聚機(jī)房的業(yè)務(wù)逐步遷移至新匯聚機(jī)房，完成新舊匯聚機(jī)房替換，對(duì)業(yè)務(wù)遷移后的老匯聚機(jī)房則進(jìn)行功能降級(jí)或者直接停用。

但是匯聚機(jī)房的租賃需結(jié)合當(dāng)時(shí)周邊租賃市場(chǎng)、地理位置、房屋質(zhì)量條件決定，并不是都能租賃到位置理想又空間足夠大的匯聚機(jī)房。很多情況只能租賃到同樣空間大小的機(jī)房作為老舊匯聚機(jī)房的擴(kuò)展機(jī)房來緩解老舊匯聚的空間壓力。此時(shí)并不能采用新舊匯聚機(jī)房直接替換的方式，需把新匯聚機(jī)房作為老匯聚機(jī)房的擴(kuò)展機(jī)房一起來承擔(dān)匯聚的功能。為了快速讓新機(jī)房發(fā)揮匯聚功能，通常只需新建新舊機(jī)房間的互通光纜就能讓新機(jī)房快速投入使用，但這也導(dǎo)致業(yè)務(wù)接入主要通過新舊機(jī)房間互通光纜轉(zhuǎn)接，互通光纜纖芯消耗過快，需新增ODF架成端，加大對(duì)本就空間不足的老機(jī)房壓力。如何減少互通光纜纖芯消耗，實(shí)現(xiàn)老舊匯聚機(jī)房與擴(kuò)展機(jī)房協(xié)調(diào)發(fā)展，這是目前這些匯聚機(jī)房需要解決的問題。針對(duì)此情況，以機(jī)房現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，對(duì)有源/無(wú)源波分設(shè)備、設(shè)備搬遷調(diào)整、光纜優(yōu)化這三種優(yōu)化手段進(jìn)行對(duì)比分析得出最優(yōu)的優(yōu)化方案或者各種優(yōu)化方案適用的場(chǎng)景，能給同類型的問題處理提供參考借鑒。

1 具體的優(yōu)化方案

老舊匯聚機(jī)房與擴(kuò)展機(jī)房主要存在以下特點(diǎn)：

（1）原機(jī)房空間非常緊張，嚴(yán)重限制了新建機(jī)架能力；

（2）原機(jī)房設(shè)備多樣，除OTN、PTN、SDH 等設(shè)備外，普遍都設(shè)置有OLT 設(shè)備，且可能有多套OLT，對(duì)纖芯需求大；

（3）原機(jī)房光纜層次和數(shù)量多（匯聚光纜、主干光纜、接入光纜）；

（4）擴(kuò)展機(jī)房對(duì)業(yè)務(wù)側(cè)接入纖芯需求大，對(duì)上聯(lián)纖芯需求少；

（5）擴(kuò)展機(jī)房只建設(shè)了至原有匯聚機(jī)房的互通光纜，所有業(yè)務(wù)纖芯需求需通過原有機(jī)房跳接，機(jī)房間纖芯消耗快，需不斷在原有機(jī)房新增ODF 架，對(duì)機(jī)房空間壓力大。

針對(duì)老舊匯聚機(jī)房與擴(kuò)展機(jī)房特點(diǎn)，解決兩個(gè)機(jī)房互通光纜消耗過快的問題，需要綜合考慮纖芯需求、機(jī)房空間、實(shí)施難度、投資規(guī)模等各種因素制定出最優(yōu)方案。優(yōu)化方案可通過無(wú)源或有源波分設(shè)備、設(shè)備搬遷調(diào)整、光纜優(yōu)化三種途徑解決。

1.1 無(wú)源/ 有源波分設(shè)備優(yōu)化方案

（1）無(wú)源波分設(shè)備優(yōu)化方案通過在原匯聚機(jī)房和擴(kuò)展機(jī)房新增成對(duì)的無(wú)源波分設(shè)備使多對(duì)纖芯在一根纖芯傳輸，從而達(dá)到節(jié)約互通纖芯的目的。無(wú)源波分有1:2、1:4、1:8、1:16 多種匯聚比，以采用1:16 匯聚比為例，能使原本消耗16 芯光纜通過增加無(wú)源波分設(shè)備變?yōu)? 芯。無(wú)源波分設(shè)備優(yōu)化方案如圖1 所示。

（2）有源波分設(shè)備優(yōu)化方案通過在原匯聚機(jī)房和擴(kuò)展機(jī)房各新增1 套有源波分設(shè)備形成一個(gè)獨(dú)立的波分環(huán)路來收斂業(yè)務(wù)，原有的SDH 接口、GE 接口、10GE 接口等都可以通過波分來承載。波分環(huán)的搭建只需要4 芯，但其設(shè)備接口能不斷擴(kuò)容，可以節(jié)省纖芯，有源波分設(shè)備優(yōu)化方案如圖2 所示。

圖1 無(wú)源波分設(shè)備優(yōu)化方案

圖2 有源波分設(shè)備優(yōu)化方案

OLT 的PON 口業(yè)務(wù)則需采用有源的光纖聚合設(shè)備來實(shí)現(xiàn)纖芯的聚合，從而減少纖芯使用。優(yōu)化方案如圖3所示：

1.2 設(shè)備搬遷調(diào)整優(yōu)化方案

對(duì)兩個(gè)機(jī)房間的設(shè)備進(jìn)行有規(guī)劃的搬遷調(diào)整能釋放老機(jī)房的空間，減少互通光纜的使用。設(shè)備的搬遷調(diào)整主要考慮的因素有：機(jī)房業(yè)務(wù)需求導(dǎo)致的機(jī)位和纖芯需求；搬遷何種設(shè)備可以減少互通光纜的使用；盡量釋放原有匯聚機(jī)房空間；割接量的大小和難度；設(shè)備搬遷投資大小；搬遷后對(duì)未來的業(yè)務(wù)發(fā)展的支撐性。

通過設(shè)備搬遷，可將對(duì)組網(wǎng)纖芯需求不大的設(shè)備（如PTN、SDH、OTN 等設(shè)備）搬遷至擴(kuò)展機(jī)房，騰空原有機(jī)房空間，對(duì)纖芯需求量大的設(shè)備（如OLT 等）搬遷至原有機(jī)房，減少互通纖芯的消耗。通過合理的搬遷方案能騰出舊機(jī)房空間，減少互通光纜纖芯使用。

1.3 光纜優(yōu)化方案

通過新建、割接等手段打通擴(kuò)展機(jī)房與原有主干光纜、匯聚層光纜網(wǎng)絡(luò)的連通，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)直達(dá)擴(kuò)展機(jī)房，減少互通光纜纖芯跳接，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展機(jī)房與現(xiàn)有光纜網(wǎng)融合。匯聚機(jī)房與擴(kuò)展機(jī)房光纜結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀如圖4 所示：

圖4 匯聚機(jī)房及擴(kuò)展機(jī)房光纜結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀圖

光纜優(yōu)化需充分考慮的因素有：滿足各種業(yè)務(wù)發(fā)展所產(chǎn)生的主干纖芯需求；分析現(xiàn)有主干光纜結(jié)構(gòu)、纖芯現(xiàn)狀、纖芯分配方式，充分利用已有光纜；工程投資及對(duì)未來業(yè)務(wù)的支撐能力。應(yīng)根據(jù)匯聚機(jī)房和擴(kuò)展機(jī)房以及光交的地理位置，通過新建擴(kuò)展機(jī)房與就近主干光交的主干光纜來打通擴(kuò)展機(jī)房和現(xiàn)有主干光纜網(wǎng)的連通。對(duì)于纖芯需求量小的匯聚層光纜，不需刻意新建光纜去連接原有匯聚層光纜網(wǎng)，在有新的匯聚層光纜需求時(shí)，可以綜合考慮新建至擴(kuò)展機(jī)房來分擔(dān)原有匯聚機(jī)房的負(fù)擔(dān)。匯聚機(jī)房與擴(kuò)展機(jī)房光纜優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)如圖5 所示：

圖5 匯聚機(jī)房及擴(kuò)展機(jī)房光纜結(jié)構(gòu)優(yōu)化圖

優(yōu)化后光纜直達(dá)擴(kuò)展機(jī)房，充分利用新機(jī)房空間優(yōu)勢(shì)，減少匯聚機(jī)房與擴(kuò)展機(jī)房互通纖芯使用，節(jié)省原有機(jī)房空間，縮短接入距離。

1.4 三種優(yōu)化方案對(duì)比

（1）無(wú)源/有源波分設(shè)備優(yōu)化方案能大大節(jié)約匯聚機(jī)房和擴(kuò)展機(jī)房互通纖芯使用，但也存在以下問題：

1）無(wú)源波分設(shè)備通常設(shè)計(jì)比較緊湊，體積和熔纖盤體積相當(dāng)，相比使用光纜互通并不能達(dá)到節(jié)省空間的目的。有源波分設(shè)備、有緣光纖聚合設(shè)備都需要占用機(jī)架位，相比使用光纜纖芯占用更多機(jī)架位，對(duì)本就緊張的原匯聚機(jī)房機(jī)位造成更大壓力。

2）無(wú)源波分適用于雙纖單向光模塊業(yè)務(wù)，且光模塊能拔插，與固定的彩光模塊配合使用，現(xiàn)有設(shè)備必須能識(shí)別第三方廠家的彩光模塊。

3）無(wú)源波分不管采用何種匯聚方式，均會(huì)存在一定的光損耗，現(xiàn)有業(yè)務(wù)是否能采用無(wú)源波分設(shè)備，需經(jīng)過光纖損耗測(cè)試才能確定。

4）采用無(wú)源波分設(shè)備后多條業(yè)務(wù)在一根纖芯，單纖出現(xiàn)故障時(shí)影響的業(yè)務(wù)增大，增加網(wǎng)絡(luò)安全隱患。

5）有源波分設(shè)備投資大，一波10G 客戶側(cè)接口的10G 波道擴(kuò)容單價(jià)為7 萬(wàn)，一波GE 客戶側(cè)接口的10G波道擴(kuò)容單價(jià)為14 萬(wàn)，遠(yuǎn)高于互通光纜對(duì)應(yīng)的纖芯造價(jià)。

6）采用無(wú)源/有源波分設(shè)備替換現(xiàn)有互通纖芯需要中斷原有業(yè)務(wù)，涉及點(diǎn)多，實(shí)施難度大。

（2）設(shè)備搬遷調(diào)整優(yōu)化方案。設(shè)備搬遷投資少，但設(shè)備搬遷割接量大，雖然能減少一部分互通纖芯使用，但是擴(kuò)展機(jī)房的業(yè)務(wù)還是需要通過唯一的互通光纜轉(zhuǎn)接，無(wú)法從本質(zhì)上解決互通光纜纖芯大量使用的問題。而且匯聚機(jī)房與擴(kuò)展機(jī)房間纖芯使用最多的為寬帶業(yè)務(wù)，隨著寬帶用戶數(shù)增多，OLT 不斷下沉至綜合業(yè)務(wù)接入機(jī)房是必然的發(fā)展趨勢(shì)，原匯聚機(jī)房?jī)?nèi)多臺(tái)OLT 所帶大范圍的寬帶業(yè)務(wù)將隨著OLT 的下沉逐步遷移至綜合業(yè)務(wù)接入機(jī)房，OLT 設(shè)備搬遷的意義不是很大。

（3）光纜優(yōu)化方案。投資主要取決于光纜建設(shè)規(guī)模，但同樣也能獲得相應(yīng)的纖芯能力。

通過三種優(yōu)化方案的分析，各種方案均有其用途，不同方案適用的場(chǎng)景不同。對(duì)于無(wú)源/有源波分設(shè)備方案，由于投資大、實(shí)施難度大，建議在新機(jī)房無(wú)法新建光纜的情況才采用。對(duì)于設(shè)備搬遷方案，由于施工難度大，且并不能在實(shí)質(zhì)上解決互通纖芯使用量大的問題，建議在舊機(jī)房空間不足的情況下可以適當(dāng)采用。光纜優(yōu)化方案則一般情況下均可采用。三種優(yōu)化方案的對(duì)比如表1 所示：

表1 三種優(yōu)化方案對(duì)比

三種優(yōu)化方案適用的場(chǎng)景不同，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇最優(yōu)的一種方案或者多種優(yōu)化方案的組合方案。

2 具體案例說明

某運(yùn)營(yíng)商匯聚機(jī)房A 面積為約34 m2，目前機(jī)房剩余有2.5 個(gè)機(jī)架位（本文機(jī)架位均按600×300 計(jì)列），機(jī)房空間無(wú)法滿足業(yè)務(wù)發(fā)展需要。基于機(jī)房空間問題，前期工程在距原匯聚機(jī)房200 m 的地方新租賃面積約34 m2的匯聚機(jī)房A1 作為擴(kuò)展機(jī)房，A1 機(jī)房已用機(jī)架位14.5 個(gè)，剩余機(jī)架位23.5 個(gè)。原匯聚機(jī)房安裝有匯聚OTN、匯聚PTN、匯聚SDH、SW、OLT，擴(kuò)展機(jī)房安裝有BNG、匯聚PTN、匯聚SDH、OLT。原匯聚機(jī)房和擴(kuò)展機(jī)房均有匯聚層光纜，接入主干光纜接入原匯聚機(jī)房，擴(kuò)展機(jī)房無(wú)接入主干光纜，兩機(jī)房間建有單路由互通光纜。光纜結(jié)構(gòu)如圖6 所示。

圖6 匯聚機(jī)房A及擴(kuò)展機(jī)房A1光纜結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀圖

目前機(jī)房間的互通光纜已經(jīng)使用130 芯，其中主要為寬帶業(yè)務(wù)占兩個(gè)機(jī)房間纖芯使用的60%。機(jī)房間的纖芯使用情況如表2 所示：

表2 匯聚機(jī)房A和擴(kuò)展機(jī)房間跨機(jī)房纖芯使用統(tǒng)計(jì)表

其中，家寬業(yè)務(wù)和OLT 至BNG 業(yè)務(wù)均由接入主干光纜引入，占兩個(gè)機(jī)房間纖芯使用的89%。

匯聚機(jī)房A 和擴(kuò)展機(jī)房A1 已經(jīng)具備完善的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括OTN 系統(tǒng)、PTN 系統(tǒng)、BNG 等，所以纖芯和機(jī)位主要滿足家寬業(yè)務(wù)、5G 基站、OLT 下沉需求，包括本綜合業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)寬帶業(yè)務(wù)需求、本綜合業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)5G 基站拉遠(yuǎn)需求、本匯聚區(qū)內(nèi)5G 分組網(wǎng)絡(luò)需求、本匯聚區(qū)內(nèi)OLT 至BNG 纖芯需求。表3 為匯聚機(jī)房A 和擴(kuò)展機(jī)房纖芯和機(jī)位需求表。

共需求纖芯517 芯，機(jī)架位10 個(gè)，結(jié)合匯聚機(jī)房A和擴(kuò)展機(jī)房A1 現(xiàn)狀，未來新增機(jī)架主要安裝在擴(kuò)展機(jī)房A1，匯聚機(jī)房A 維持現(xiàn)有的少量機(jī)架位空余的現(xiàn)狀，以保證必要的ODF 架擴(kuò)容。未來纖芯需求以接入主干纖芯為主，所以擴(kuò)展機(jī)房A1 與接入主干的連接勢(shì)在必行，結(jié)合擴(kuò)展機(jī)房A1 的管道情況，新建接入主干光纜并無(wú)阻礙。所以匯聚機(jī)房A 與擴(kuò)展機(jī)房A1 的優(yōu)化選取光纜優(yōu)化方案。通過新建主干光纜直達(dá)擴(kuò)展機(jī)房A1 進(jìn)行光纜結(jié)構(gòu)優(yōu)化，解決機(jī)房互通光纜纖芯轉(zhuǎn)接過多的問題。優(yōu)化后的光纜結(jié)構(gòu)如圖7 所示。

優(yōu)化后接入主干光纜能直接回到擴(kuò)展機(jī)房A1，接入主干業(yè)務(wù)不需要再經(jīng)過匯聚機(jī)房A 跳接，機(jī)房間的互通纖芯能大量減少。前期由接入主干引入占用89%的互通纖芯也可以通過簡(jiǎn)單的跳纖割接至新建的主干光纜上，減少原有互通光纜纖芯使用。

表3 匯聚機(jī)房A和擴(kuò)展機(jī)房纖芯和機(jī)位需求表

圖7 匯聚機(jī)房A及擴(kuò)展機(jī)房A1光纜結(jié)構(gòu)優(yōu)化圖

3 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)空間不大的老舊匯聚機(jī)房與其擴(kuò)展機(jī)房互通光纜消耗過快的問題，分析其產(chǎn)生的原因，提出了三種優(yōu)化方案。從優(yōu)化方案的對(duì)比可以看出，匯聚機(jī)房與其擴(kuò)展機(jī)房的優(yōu)化應(yīng)該以光纜優(yōu)化方案為主，無(wú)源/有源波分設(shè)備方案和設(shè)備搬遷方案作為補(bǔ)充。對(duì)于個(gè)案應(yīng)從光纜現(xiàn)狀、機(jī)房空間使用情況、業(yè)務(wù)發(fā)展需求等多方面分析選擇最優(yōu)的一種優(yōu)化方案或者多種優(yōu)化方案的組合方案。