長途干線光纜進(jìn)出局優(yōu)化方案研究

張 彬，張曜暉，趙璋卓，張 林

（中訊郵電咨詢設(shè)計院有限公司鄭州分公司，河南鄭州 450007）

0 前言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)張，超大城市、特大城市等不斷涌現(xiàn)，造成長途干線光纜進(jìn)出重點城市骨干傳輸節(jié)點機(jī)房的路由過長，光纜進(jìn)出局和路由的問題日益凸顯，造成骨干傳輸網(wǎng)傳輸時延優(yōu)勢銳減、安全隱患加大、維護(hù)日益困難的局面。

當(dāng)下業(yè)務(wù)競爭日趨激烈、客戶要求日益嚴(yán)格，迫切需要針對長途干線光纜進(jìn)出局實施方案進(jìn)行優(yōu)化分析，以重點城市為切入點，通過研究光纜進(jìn)出局和局間光纜路由優(yōu)化，打破傳統(tǒng)的八縱八橫干線光纜進(jìn)出城建設(shè)方式，為解決重點城市進(jìn)出局光纜路由隱患，縮短傳輸時延，形成高安全性、低時延的骨干光纜網(wǎng)提供有效的解決途徑。

1 現(xiàn)狀

以往長途干線光纜進(jìn)局主要直接成端到城區(qū)中心區(qū)域的長途傳輸機(jī)房，但是隨著長途干線傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展以及城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，原有的光纜進(jìn)出城建設(shè)模式面臨多種問題和弊端。

a）網(wǎng)業(yè)不協(xié)同。對于長途傳輸業(yè)務(wù)而言，大量骨干業(yè)務(wù)是不需要在途徑的城市落地的，但因早期光纜建設(shè)方式都是成端在骨干核心機(jī)房，光纜本身需要進(jìn)出城區(qū)，增加了安全隱患和大量時延。另外，骨干光纜對應(yīng)多個業(yè)務(wù)機(jī)房，為滿足業(yè)務(wù)使用，還存在大量使用光纜機(jī)房與業(yè)務(wù)機(jī)房的局間光纜，造成業(yè)務(wù)迂回繞轉(zhuǎn)。

b）規(guī)劃不統(tǒng)一?，F(xiàn)有重點城市的長途干線光纜數(shù)量，在單個出省方向上一般最少存在2條光纜，一個項目對應(yīng)一條光纜建設(shè)，未通盤規(guī)劃考慮。為避免與存量光纜同路由，在新建長途干線光纜時需尋找新的路由，實際執(zhí)行下來發(fā)現(xiàn)往往出現(xiàn)“無路可走”的現(xiàn)象，尤其是重點城市，其業(yè)務(wù)流向多，城區(qū)光纜路由條件受限，難以有效避免光纜同路由的問題，形成安全隱患。

c）維護(hù)壓力大。城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，引入城區(qū)核心機(jī)房的光纜路由過長，長途干線光纜、局間光纜穿城而過。對于承載的業(yè)務(wù)而言，進(jìn)局光纜本質(zhì)上是單路由，單條光纜進(jìn)局存在安全隱患，需要投入大量的維護(hù)力量保證光纜的安全。

2 優(yōu)化方案

長途干線光纜在傳統(tǒng)進(jìn)出局及業(yè)務(wù)承載方式上有2 種：光纜終端機(jī)房與業(yè)務(wù)機(jī)房一致和光纜終端機(jī)房與業(yè)務(wù)機(jī)房不一致，分別如圖1和圖2所示。

圖1 光纜終端機(jī)房與業(yè)務(wù)機(jī)房一致

圖2 光纜終端機(jī)房與業(yè)務(wù)機(jī)房不一致

從現(xiàn)有2種方式來看，無論采用哪種建設(shè)模式，都存在非落地業(yè)務(wù)需要隨在建光纜進(jìn)出城區(qū)的情況。對大型城市而言，光纜進(jìn)出城區(qū)路由較長，會給非落地業(yè)務(wù)造成不必要的傳輸時延以及安全隱患。

2.1 干線光纜調(diào)度機(jī)房

針對現(xiàn)實中存在的這種情況，在光纜線路領(lǐng)域里引入“干線光纜調(diào)度機(jī)房”的概念，為業(yè)務(wù)靈活調(diào)度、系統(tǒng)安全組網(wǎng)提供完備的光纜資源。

新建干線光纜在重點城市不再刻意要求進(jìn)入中心城區(qū)長途傳輸機(jī)房，而是根據(jù)建設(shè)方案總體路由情況，在沿線城市光纜途徑附近的合適區(qū)域新建機(jī)房或利舊匯聚機(jī)房，將其定位為ROADM 站型并起到光纜資源調(diào)度的目的，長途干線光纜進(jìn)出局優(yōu)化方案如圖3所示。

圖3 長途干線光纜進(jìn)出局優(yōu)化方案

干線光纜調(diào)度機(jī)房可以參考一干中繼機(jī)房，面積為60 m2，可以有20 個600×300 mm 機(jī)架位置，能夠滿足遠(yuǎn)期一干WDM 中繼設(shè)備裝機(jī)需求。與傳統(tǒng)中繼機(jī)房相比，干線光纜調(diào)度機(jī)房只是設(shè)備上增加了WSS 板卡且功耗不大，理想情況下建議機(jī)房面積是傳統(tǒng)中繼機(jī)房面積的1.5～2倍。

在設(shè)置干線光纜調(diào)度機(jī)房方面，為改變傳統(tǒng)分段WDM 建設(shè)方式，建設(shè)一張全國范圍內(nèi)的ROADM 全光網(wǎng)絡(luò)，加密網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提供更多節(jié)點選項。

2.2 優(yōu)化方案成效

2.2.1 時延優(yōu)化

非落地業(yè)務(wù)可通過干線光纜調(diào)度機(jī)房串通直接傳輸，光纜不再刻意進(jìn)出城區(qū)。根據(jù)以往新建光纜項目經(jīng)驗，預(yù)計省會城市光纜長度一般可縮短30 km，一般地（市）光纜長度可以縮短10 km。

落地業(yè)務(wù)可通過干線光纜調(diào)度機(jī)房利用最短局間光纜調(diào)度至業(yè)務(wù)機(jī)房，不再繞經(jīng)其他骨干核心節(jié)點。

2.2.2 提升安全性

光纜提前收斂至干線光纜調(diào)度機(jī)房，大幅減少干線光纜在城區(qū)內(nèi)的光纜路由，減少因城市建設(shè)等引起的光纜隱患、故障。

干線光纜調(diào)度機(jī)房與業(yè)務(wù)節(jié)點機(jī)房之間存在多條路由，避免了原有干線光纜單路由進(jìn)出城的安全隱患。

2.2.3 減少資源占用

引入干線光纜調(diào)度機(jī)房，通過ROADM 組網(wǎng)方式可以有效緩解城區(qū)核心機(jī)房供電和裝機(jī)空間壓力，減少資源占用。

3 現(xiàn)網(wǎng)實踐

在某運(yùn)營商京漢廣沿線干線光纜新建項目中，結(jié)合各省光纜總體建設(shè)方案，對沿線重點城市干線光纜進(jìn)出局和局間光纜建設(shè)均采用了該優(yōu)化思路。以京漢廣河南段新建光纜項目為例，鄭州市現(xiàn)有長途干線光纜終端機(jī)房示意如圖4所示。

圖4 鄭州長途干線光纜終端示意圖

根據(jù)業(yè)務(wù)分布情況的統(tǒng)計，省際業(yè)務(wù)主要集中在鄭州中原路機(jī)房落地，在京漢廣沿線系統(tǒng)主用光纜選用方面，河南省傾向使用京漢2號光纜，該光纜僅成端在二長，需要使用二長—中原路的局間光纜才可達(dá)到中原路，不可避免地涉及光纜進(jìn)出城及局間轉(zhuǎn)接，增加了非鄭州落地業(yè)務(wù)的時延。

考慮到中原路與二長間現(xiàn)有局間光纜9 條（72～288芯），局間資源相對豐富，且總體分布在3個不同路由上，結(jié)合新建光纜總體沿京珠高速路由鋪設(shè)，研究決定新建光纜不再成端到原有長途傳輸機(jī)房，而是引入“干線光纜調(diào)度機(jī)房”，在高速旁就近選擇合適站址，設(shè)為ROADM 站型，同時分別建設(shè)調(diào)度機(jī)房至長途傳輸機(jī)房的局間光纜。

對于落地業(yè)務(wù)，規(guī)劃干線光纜調(diào)度機(jī)房及其與落地業(yè)務(wù)機(jī)房局間光纜的路由建設(shè)方案，建設(shè)大芯數(shù)局間光纜（144 芯/288 芯）。對于非落地業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)直接在干線光纜調(diào)度機(jī)房串通，不再進(jìn)入中心城區(qū)，減少不必要的光纜進(jìn)出城。京漢廣光纜河南段新建工程鄭州光纜進(jìn)出局方案如圖5所示。

圖5 京漢廣光纜河南段新建工程鄭州光纜進(jìn)出局方案

以鄭州市為例，通過對光纜進(jìn)出局方式的優(yōu)化，對于落地業(yè)務(wù)，一方面具備多條光纜路由進(jìn)出，另一方面減少了光纜的安全隱患，增加了系統(tǒng)安全性。對于非落地業(yè)務(wù)，可減少光纜進(jìn)出局40 km 以上，最大化縮短省際業(yè)務(wù)時延。

京漢廣光纜河南段新建工程采用“光纜調(diào)度、魚骨形、大站快車”的方式，京漢廣光纜河南段新建工程建設(shè)方案總圖如圖6 所示，建設(shè)效果對比如表1 所示。通過比較可以看出，該優(yōu)化方案既有效提升了光纜的安全性，又縮短了傳輸時延，兼顧了省際省內(nèi)業(yè)務(wù)的需求，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度。

圖6 京漢廣光纜河南段新建工程建設(shè)方案總圖

表1 京漢廣光纜河南段建設(shè)效果對比表

結(jié)合鄭州節(jié)點的區(qū)位特點可以對京漢廣光纜河南段新建工程建設(shè)方案做進(jìn)一步延展，圖7 給出了多方向支撐業(yè)務(wù)規(guī)劃示意。京漢廣光纜項目將鄭開大道新建機(jī)房定位為鄭州北向（北京、濟(jì)南）、東向（徐州、合肥）、南向（武漢）業(yè)務(wù)的干線光纜調(diào)度機(jī)房，與鄭開大道新建機(jī)房的定位類似，通過后續(xù)項目建設(shè)中原基地機(jī)房至中原路機(jī)房、二長機(jī)房的局間光纜后，可將中原基地定位為鄭州北向（太原）、西向（西安）、南向（重慶）業(yè)務(wù)的骨干光纜調(diào)度機(jī)房，進(jìn)而實現(xiàn)多方向多節(jié)點有效支撐業(yè)務(wù)的目的。

圖7 多方向支撐業(yè)務(wù)規(guī)劃示意圖

4 結(jié)束語

隨著時代的發(fā)展，客戶對傳輸網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求。打造低時延、高效、可靠、靈活、能夠有力支撐業(yè)務(wù)發(fā)展的光纜網(wǎng)成為各運(yùn)營商的共同目標(biāo)，而長途干線光纜進(jìn)出局優(yōu)化是實現(xiàn)該目標(biāo)的關(guān)鍵一步。

針對網(wǎng)絡(luò)核心節(jié)點城市如北京、上海、廣州等業(yè)務(wù)落地多、轉(zhuǎn)接量少和網(wǎng)絡(luò)邊緣節(jié)點城市如哈爾濱、昆明、南寧等業(yè)務(wù)落地少、轉(zhuǎn)接量少的特點，該優(yōu)化方案可以增強(qiáng)核心節(jié)點城市、邊緣節(jié)點城市的網(wǎng)絡(luò)健壯性，通過多路由光纜進(jìn)出城，提升網(wǎng)絡(luò)安全性。

針對網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點城市如合肥、南昌、福州等業(yè)務(wù)落地相對少、轉(zhuǎn)接量相對多的特點，該優(yōu)化方案可實現(xiàn)提供調(diào)度節(jié)點、靈活組網(wǎng)、有效降低全網(wǎng)時延的效果。