綜合業(yè)務(wù)區(qū)各要素規(guī)模測算模型

牟曉峰

（中國移動通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司河北分公司，河北 石家莊 050000）

1 綜合業(yè)務(wù)區(qū)的要素

綜合業(yè)務(wù)區(qū)是通信網(wǎng)絡(luò)的基本單元，主要面向客戶的接入，包括基站、集團(tuán)客戶及家庭客戶等。圖1為綜合業(yè)務(wù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖，其網(wǎng)絡(luò)資源主要由機(jī)房、分纖點(diǎn)及光纜組成。綜合業(yè)務(wù)區(qū)的規(guī)劃合理性對于業(yè)務(wù)是否能夠有效接入、快速響應(yīng)至關(guān)重要。城市建設(shè)是一個(gè)動態(tài)發(fā)展的過程，而市政資源對通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)又存在限制作用，綜合業(yè)務(wù)區(qū)的規(guī)劃需要能夠在科學(xué)合理的基礎(chǔ)上，面向發(fā)展，盡量減少網(wǎng)絡(luò)重新劃分、資源重組對于業(yè)務(wù)沖擊產(chǎn)生的陣痛。

綜合業(yè)務(wù)區(qū)機(jī)房：負(fù)責(zé)接入層設(shè)備的區(qū)域性收斂并上傳到核心層；部署OTN、SDH/MSTP、PTN、交換機(jī)、機(jī)架式OLT等。

業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房：負(fù)責(zé)收斂集團(tuán)客戶、室分、數(shù)據(jù)及拉遠(yuǎn)站等；部署接入層或小型PTN/MSTP、集團(tuán)客戶接入設(shè)備及接入交換機(jī)（Switch，SW）等。

（1）業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房可以就近利用駐地網(wǎng)管道或者壁掛光纜接入所在地理區(qū)域內(nèi)的集客、家客、基站、拉遠(yuǎn)、室分。

（2）部署接入層或小型PTN/MSTP、集團(tuán)客戶接入設(shè)備、接入交換機(jī)及BBU池等。

圖1 綜合業(yè)務(wù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

（3）每個(gè)業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房上聯(lián)至不同的綜合業(yè)務(wù)區(qū)兩個(gè)一級光交箱，完成雙跨。既可以實(shí)現(xiàn)無線業(yè)務(wù)的雙上聯(lián)保護(hù)，又可以形成網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房可以通過綜合業(yè)務(wù)區(qū)實(shí)現(xiàn)多個(gè)微網(wǎng)格集客、基站、拉遠(yuǎn)、室分的接入。

微網(wǎng)格：每個(gè)微網(wǎng)格視場景不同，可含1至多個(gè)配纖點(diǎn)。

客戶分類如下。

（1）普通集客：直接通過新建分纖箱和末端光纜就近接入配線光交，上行至綜合業(yè)務(wù)區(qū)機(jī)房OLT設(shè)備。

（2）小區(qū)家庭寬帶：通過新建小區(qū)光交（一級分光）就近接入所屬區(qū)域配線光交，小區(qū)光交至樓道分纖箱（二級分光）布放小區(qū)內(nèi)部光纜，完成小區(qū)覆蓋。采用兩級分光方式上行至綜合業(yè)務(wù)區(qū)機(jī)房OLT設(shè)備。

（3）重要集客：就近接入分纖箱或配線光交，通過配線光纜至主干光交，經(jīng)由聯(lián)絡(luò)光纜上聯(lián)至業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房/信源基站的PTN設(shè)備，完成組網(wǎng)。

（4）室分：RRU拉遠(yuǎn)站就近接入分纖箱或小區(qū)光交，通過配線光纜至主干光交，經(jīng)由聯(lián)絡(luò)光纜上聯(lián)至業(yè)務(wù)匯聚機(jī)房/信源基站的BBU設(shè)備池，完成組網(wǎng)。

2 綜合業(yè)務(wù)區(qū)微網(wǎng)格模型及測算

對新興規(guī)劃區(qū)域?qū)嵭幸淮我?guī)劃、分步實(shí)施；重點(diǎn)優(yōu)化完善城區(qū)綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)建設(shè)，推動二、三級分纖點(diǎn)建設(shè)，縮短客戶接入距離，提升城區(qū)覆蓋密度。

現(xiàn)有綜合業(yè)務(wù)區(qū)纖芯容量分析：每個(gè)綜合業(yè)務(wù)接入?yún)^(qū)主干光纜環(huán)288芯，環(huán)上串接4～5個(gè)一級分纖點(diǎn)，每個(gè)一級分纖點(diǎn)獨(dú)享96芯纖芯，每個(gè)一級分纖點(diǎn)掛接2個(gè)二級分纖點(diǎn)，每個(gè)二級分纖點(diǎn)獨(dú)享48芯纖芯。

二級分纖點(diǎn)纖芯容量=48×分光器的分光比（1）

目前比較常用的分光器為1:64位分光比，據(jù)此計(jì)算得知每個(gè)二級分纖點(diǎn)可接入3 072個(gè)用戶。

每個(gè)二級分纖點(diǎn)末端按微網(wǎng)格化接入覆蓋，將家寬、集客、拉遠(yuǎn)、室分等多業(yè)務(wù)統(tǒng)一納入綜合業(yè)務(wù)區(qū)微網(wǎng)格，并實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)格的無縫銜接及上聯(lián)歸屬唯一性。根據(jù)不同微格的業(yè)務(wù)特征，綜合考慮寬帶業(yè)務(wù)、專線業(yè)務(wù)合理配置接入層纖芯資源，根據(jù)不同業(yè)務(wù)收斂比合理選擇上聯(lián)光纜纖芯，確定二級分纖點(diǎn)位置及容量。二級分纖點(diǎn)可收斂多個(gè)微格區(qū)業(yè)務(wù)，每個(gè)微格歸屬于固定的二級分纖點(diǎn)、一級分纖點(diǎn)、綜合業(yè)務(wù)接入點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)。

微網(wǎng)格業(yè)務(wù)分類如下。

（1）住宅小區(qū)：根據(jù)小區(qū)用戶規(guī)模覆蓋率40%估算上行光纜芯數(shù)，每32～64個(gè)客戶1芯。

（2）大專院校：根據(jù)宿舍樓用戶數(shù)、教學(xué)樓、辦公樓、機(jī)房等業(yè)務(wù)需求統(tǒng)一考慮上行纖芯，至少接入48芯。

（3）商務(wù)樓宇：根據(jù)樓宇內(nèi)用戶數(shù)需求統(tǒng)一考慮上行纖芯需求，芯數(shù)建議不少于24芯。

（4）政企用戶：根據(jù)用戶需求確定上行纖芯需求，至少接入24芯；芯數(shù)建議預(yù)留12芯；對于小型政企用戶，建議芯數(shù)預(yù)留6芯。

（5）聚類市場：根據(jù)信息點(diǎn)具體數(shù)量確定上行纖芯需求，不少于24芯。

（6）RRU（拉遠(yuǎn)、室分）：根據(jù)信息點(diǎn)具體數(shù)量確定上行纖芯需求，建議少于16芯；若纖芯需求超過16芯，建議BBU在末端下沉或進(jìn)行業(yè)務(wù)匯聚，降低對配線層光纜纖芯的需求。

在城區(qū)密集區(qū)域超出原有配線光交150 m覆蓋范圍外，在一般區(qū)域超出原有配線光交200 m覆蓋范圍外，可根據(jù)業(yè)務(wù)需求在合適位置新增設(shè)分纖點(diǎn)。

例如，鐵通綜合業(yè)務(wù)區(qū)域面積2.17 km2，一級分纖點(diǎn)4個(gè)，二級分纖點(diǎn)7個(gè)，包含24個(gè)微網(wǎng)格，其中政企客戶26個(gè)，大專院校1個(gè)，住宅小區(qū)13個(gè)，商務(wù)樓宇5個(gè)。

以二級分纖點(diǎn)鐵通A1B2為例，此分纖點(diǎn)覆蓋4個(gè)住宅小區(qū)共計(jì)2 716戶和7個(gè)集團(tuán)客戶，按小區(qū)40%覆蓋率需滿足1 087戶的寬帶纖芯需求，7個(gè)集客至少需要14芯纖芯需求，共需32芯纖芯，預(yù)留部分冗余數(shù)計(jì)算后此區(qū)域二級分纖點(diǎn)滿足纖芯要求，在客戶接入距離上考慮熱力總公司/安全站燕山大街安全局家屬院接入距離454 m需新增分纖點(diǎn)。

再如，移動機(jī)房綜合業(yè)務(wù)區(qū)域區(qū)域面積2.89 km2，一級分纖點(diǎn)4個(gè)，二級分纖點(diǎn)13個(gè)，包含45個(gè)微網(wǎng)格，其中政企客戶60個(gè)，大專院校5個(gè)，住宅小區(qū)26個(gè)，商務(wù)樓宇3個(gè)，聚類市場1個(gè)。

以二級分纖點(diǎn)移動機(jī)房A1B2為例，此分纖點(diǎn)覆蓋5個(gè)住宅小區(qū)（共計(jì)5 214戶）、7個(gè)集團(tuán)客戶和1座商務(wù)樓宇，按小區(qū)40%覆蓋率需滿足2 086戶的寬帶纖芯需求，7個(gè)集客至少需要168芯纖芯需求，1座商務(wù)樓宇至少需要24芯纖芯共需2 278芯纖芯，預(yù)留部分冗余數(shù)計(jì)算后此區(qū)域二級分纖點(diǎn)滿足纖芯要求，中星房苑和天洋雅居接入距離分別為591 m、489 m需新增分纖點(diǎn)。

3 光纜需求測算

光纜總體需求為Oi=Hi+Zi+An+Re。其中，Oi為光纜總體需求；Hi為核心匯聚層光纜需求（注：核心匯聚層光纜需求=傳輸組網(wǎng)對核心匯聚層光纜需求+優(yōu)化需求+新建傳輸節(jié)點(diǎn)對核心匯聚光纜需求）；Zi為綜合業(yè)務(wù)區(qū)光纜需求（注：綜合業(yè)務(wù)區(qū)光纜需求=主干接入光纜+配線接入光纜+聯(lián)絡(luò)光纜需求）；An為業(yè)務(wù)接入需求（注：業(yè)務(wù)接入需求=規(guī)劃期內(nèi)基站接入需求+專線接入需求+家客接入需求）；Re為光纜網(wǎng)優(yōu)化需求（注：光纜網(wǎng)優(yōu)化需求=光纜環(huán)未成環(huán)需求+光纜整治需求+長鏈改造需求）。

4 光交規(guī)模測算

4.1 一級分纖點(diǎn)的主干纖芯容量測算

設(shè)定業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)可提供的主干光纜獨(dú)享纖芯數(shù)量，按照目前光交容量為576芯上聯(lián)主干光纜成端48芯或者96芯，光交容量為288芯考慮上聯(lián)主干光纜成端24芯或者48芯，其中上聯(lián)纖芯中PON業(yè)務(wù)占用50%考慮。設(shè)補(bǔ)償系數(shù)C=1，終期滲透率為S=60%，分光器利用率為F=80%；可以得出，覆蓋面積=96×50%×64×F/S×用戶密度。計(jì)算結(jié)論如表1所示。

表1 不同區(qū)域光纜建設(shè)配置

4.2 光交成端能力測算

根據(jù)微格上聯(lián)纖芯測算模型計(jì)算得出完成目標(biāo)客戶接入所需的主干光纜獨(dú)享纖芯數(shù)量A，A=σ×C/（64×F）+S×R×2。設(shè)定業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)可提供的主干光纜獨(dú)享纖芯數(shù)量，按照目前光交容量為576芯上聯(lián)主干光纜成端48芯或者96芯，光交容量為288芯考慮上聯(lián)主干光纜成端24芯或者48芯，其中上聯(lián)纖芯中PON業(yè)務(wù)占用50%考慮，R為RRU密度（RRU密度參考表2）。補(bǔ)償系數(shù)C=1，終期滲透率為S=60%，分光器利用率為F=80%。光交成端=A+B，其中B為共享纖芯數(shù)，按照成端率不超過80%考慮。

表2 不同區(qū)域RRU密度

以密集城區(qū)為例：576芯光交，設(shè)接入主干纖芯為Z，配線PON業(yè)務(wù)與非PON業(yè)務(wù)占用纖芯各占一半；配線PON業(yè)務(wù)占用纖芯為X，配線非PON業(yè)務(wù)占用纖芯為Y，按照上聯(lián)光纜收斂比為1:1.5考慮。則有如下方程式：

解得：X=102，Y=153，Z=204。

當(dāng)上聯(lián)光纜收斂比為1:2考慮時(shí)，則有如下方程式：

解得：X=92，Y=184，Z=184。

通過以上解得576芯光交按照80%成端率考慮最大能接入主干204芯，考慮到目前主干按照96芯接入，以上情況都能滿足光交成端不超過80%要求。

綜上所述，影響一級/二級分纖點(diǎn)數(shù)量的主要因素為接入半徑及主干纖芯容量。

影響一級/二級分纖點(diǎn)設(shè)置位置的主要因素考慮原則如下：

（1）一級/二級分纖點(diǎn)宜設(shè)置在方便光纜匯聚的三叉路口或者十字路口。

（2）一級分纖點(diǎn)的位置應(yīng)盡量設(shè)置在安全、隱蔽、施工維護(hù)方便、易于進(jìn)出纜、不易受外界及自然災(zāi)害影響，同時(shí)又符合城市規(guī)劃和不妨礙城市交通、市容的地方。

（3）一級分纖點(diǎn)的位置應(yīng)盡量選擇在網(wǎng)格的中心位置。

（4）二級分纖點(diǎn)主要用來收斂離一級分纖點(diǎn)較遠(yuǎn)但有一定數(shù)量的業(yè)務(wù)接入，一般在郊區(qū)和農(nóng)村使用。不建議在密集城區(qū)大量設(shè)置輔配光交。

5 機(jī)房需求測算

5.1 機(jī)房規(guī)模測算模型

設(shè)業(yè)務(wù)區(qū)域基站數(shù)量為M1，業(yè)務(wù)區(qū)域面積為AS（單位為km2），業(yè)務(wù)區(qū)域鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)量為M2。對于城區(qū)，傳輸機(jī)房數(shù)量為M1/30，全業(yè)務(wù)機(jī)房數(shù)量為AS/0.25。對于農(nóng)村，傳輸機(jī)房數(shù)量為M1/30，全業(yè)務(wù)機(jī)房數(shù)量為 2×M2。

5.2 機(jī)房能力測算模型

根據(jù)《中國移動城域傳送網(wǎng)建設(shè)指導(dǎo)意見（2016版）》要求，結(jié)合本地實(shí)際情況，確定現(xiàn)網(wǎng)機(jī)房及電源配套需求預(yù)測方法。

5.2.1 占地面積測算模型

（1）維護(hù)面積：目前的設(shè)備由于集成度大大提高，因此對于散熱要求較大，新規(guī)劃列設(shè)備列間距至少不低于1 m，單臺設(shè)備維護(hù)面積取設(shè)備寬度為600 mm。

（2）冗余系數(shù)：除設(shè)備占地外，另有走廊、消防、器材放置等非有效使用空間，冗余系數(shù)取1.4，即冗余面積占設(shè)備維護(hù)面積的40%。

（3）傳輸設(shè)備單子架面積：600 mm×300 mm。

（4）除了主設(shè)備以外，還需要配置列頭柜及ODF等配套設(shè)備，配套設(shè)備與主設(shè)備數(shù)量按1:1計(jì)算。

（5）計(jì)算公式：傳輸設(shè)備占地面積=主設(shè)備數(shù)量 ×2×0.54×1.4（m2）。

（6）補(bǔ)充說明：傳輸從層級上主要分為城域網(wǎng)、省內(nèi)干線（二干）、省際干線（一干）三部分。每部分均在機(jī)房里單獨(dú)成列。

5.2.2 功耗測算模型

（1）單臺設(shè)備功耗：目前基本發(fā)展為100 Gb/s速率設(shè)備，計(jì)算時(shí)均考慮滿配或者遠(yuǎn)期功耗，其中PTN按5 000 W/架，OTN光機(jī)柜按2 000 W/架，電機(jī)柜按8 000 W/架。

（2）計(jì)算公式：傳輸設(shè)備總體功耗=PTN設(shè)備數(shù)量×5 000+OTN光設(shè)備數(shù)量×2 000+OTN電設(shè)備數(shù)量×8 000（W）。

6 結(jié) 論

本文介紹了在一張光纜網(wǎng)體系之下，如何使用量化模型對綜合業(yè)務(wù)區(qū)進(jìn)行規(guī)劃分析，對資源配置提供了一個(gè)科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，對網(wǎng)絡(luò)前期的投資建設(shè)及后期的優(yōu)化調(diào)整具有很大的指導(dǎo)意義。