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基于网格化的主干光缆纤芯配置模型
叶桂添,何独一,胡丹
【摘 要】目前国内各大通信运营商均以网格为基础推进光缆资源的建设、管理、使用,以实现资源配置具有相对的独立性网格化管理模式,但现有主干光缆纤芯配置模型存在跨区、跨机房纤芯配置问题,难以达到网格建设目标。本文通过对主干光缆配置模型进行优化,提出一种新的纤芯分配模型,解决了现有主干光缆跨区、跨机房纤芯配置问题,并通过采取差异化光缆建设方案,进一步降低光缆项目建设成本。以某地市光缆纤芯优化方案为例,通过与传统方案对比分析,验证了新的配纤方案在业务网格化管理、资源优化等方面的价值和作用。
【关键词】网格化;主干光缆;纤芯配置模型
doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2020.12.009
中图分类号:TN913.33 文献标志码:A
文章编号:1006-1010(2020)12-0045-06
引用格式:叶桂添,何独一,胡丹. 基于网格化的主干光缆纤芯配置模型[J]. 移动通信, 2020,44(12): 45-50.
目前各大运营商网格划分工作已经基本完成,均在着力推进传输网络的网格化建设,虽然各运营商对网格化的定义和建设要求不尽相同,但目标基本一致,即各网格在资源配置上具有相对的独立性,可根据网格的属性按需配置资源,网格内资源归属清晰,网络扩容方便,业务归属清晰、影响可控,网格间资源按需互通,最终目标是要有利于网络的运行维护及管理。
网格建设的难点在光缆网,光缆网的结构和纤芯配置直接影响网络建设效果。随着5G建设的来临,纤芯数量需求、纤芯组网结构都有较大变化,需要结合业务需求的发展对纤芯配置模型进行优化,以满足新业务发展带来的需求变化和网格化建设需要。
本文通过对各种业务的纤芯需求特点和光缆网存在问题分析,重点探讨纤芯配置方案对网格建设的影响,通过对现有主干光缆配纤模式进行优化,采取差异化的光缆敷设方案,提高主干光缆管理能力的同时降低工程建设成本,提高光缆网的管理维护能力,降低网络建设成本,实现效益提升。
1 5G等业务纤芯结构需求分析
(1)无线业务纤芯需求
各大运营商5G基站建设采取以C-RAN为主,DRAN为辅的建设方式。其中中国移动已要求在5G建设的同时考虑现有2G、4G等基站的回撤,即2G、4G也逐步由D-RAN向C-RAN方式调整。因此随着无线组网结构的变化,纤芯需求也由D-RAN设备组网的双上联环状组网演变为AAU拉远的链形结构需求,即点到点结构。
(2)家宽业务纤芯需求
家宽业务从OLT设备PON口至用户侧ONU纤芯需求为链形结构,纤芯组网结构需求与无线CRAN纤芯需求相同,为点到点纤芯结构。
(3)专线业务纤芯需求
专线业务除部分AAA级专线客户要求双物理保护路由外(经统计该类业务占比不足1%,可通过共享纤芯解决),其他专线从业务侧至机房段全部采用点到点的裸纤或设备解决,所需纤芯结构同样为点到点结构。
(4)设备组网纤芯需求
接入设备组网纤芯主要指接入层PTN/SPN设备,其组网对主干纤芯需求为2芯/环,纤芯为环状结构。
综上,除传输设备组网纤芯外,其他纤芯归属呈现归一性,不需要归属两个机房。纤芯起止点详 见图1所示。

2 现有纤芯配置模型存在的问题

如图2所示,现有主干配线光缆纤芯分配方式分为独享、共享、备用纤芯,最早是面向家宽业务,以单机房节点成环或支链的方式解决家宽业务巨量的纤芯需求,单节点归属在纤芯使用、管理方面不存在问题。但随着4G承载网PTN/IPRAN设备组网结构由SDH设备单点归属结构向双归结构演进,后续工程建设的主干光缆为满足PTN/IPRAN设备双归组网需求,主干光缆结构调整为双归至两个汇聚机房。光缆结构改变后,纤芯分配模型并未同步做相应优化,使得新建的主干光缆纤芯分配存在一些缺点和不足,不满足网格化管理和未来纤芯业务的变化需求,主要体现在以下几方面:
(1)纤芯双归两个机房不便于网络维护和管理
目前主干光缆两端主要接入不同的业务汇聚机房/普通汇聚机房,各个光交箱独享纤芯同时双归至两个不同机房,在一端纤芯用完后,必然需要使用另外一端纤芯,导致一个小区不同的用户可能上联到两个不同的机房,网络后期维护和管理难度大。
(2)纤芯跨区接入不符合网格化建设原则
受机房分布、道路走向等条件制约,难免存在跨区建设的主干光缆。独享纤芯双归到两个不同网格的机房,除不利于维护管理外,也不符合网格化的建设原则。
(3)传统主干光缆建设全程采用相同的大芯数光缆,光缆投资费用较高,在目前精细化建设的整体要求下,有投资挖潜需求。
(4)备用纤芯在实际工程应用中,被割接再利用的占比较低,业务备用纤芯作用已经弱化,需要重新规划备用纤芯用途。
(5)现有光缆为双归结构,某段纤芯耗尽后,后光缆扩容如果整环状扩容,投资过大,按支链扩容则带来结构复杂,维护难的问题。
3 主干光缆纤芯配置模型优化方案
3.1 纤芯配置模型优化思路
(1)独享纤芯由双归结构调整为点到点结构;主干光缆“独享纤芯”模型优化采取单归一个机房的分配模式;
(2)不再保留“备用纤芯”,改为“直达纤芯”,纤芯结构保持不变,纤芯数量降低,后续不允许割接,用途改为机房间设备直连使用;
(3)“共享纤芯”保持现有分配方式;
(4)光交箱中间各段落光缆纤芯根据配置需求选择合适的光缆芯数,减少中间段纤芯资源的浪费。
3.2 纤芯配置模型
为保证每个光交箱的可用纤芯数量,需控制光缆环光交数量,一个环上建议不超过6个光交箱。288芯主干光缆建议共享纤芯36芯,机房直达纤芯36芯;144芯主干光缆建议共享纤芯24芯,机房直达纤芯24芯,独享纤芯则根据光交数量和纤芯结构特点灵活配置。

纤芯配置目标模型(例) 见图3所示。
由于受地理条件、网格划分等条件限制,不同的光交箱数量及纤芯归属结构下,每个光交箱分配的独享纤芯配置数量差异较大,为便于工程实施参考,现将各种光交结构及纤芯归属结构的独享纤芯配置建议 如表1和表2。

说明:
(1)纤芯结构“1+5”中,表示1个光交箱纤芯归属西向机房,其余5个光交箱归属东向机房。
(2)独享纤芯配置,“96,4×24”表示共配置5个光交箱,其中一个光交箱配置独享纤芯96芯,另外一个局向的4个光交箱,每个光交箱分别配置独享纤芯24芯。
3.3 纤芯配置模型优化效果
纤芯配置模型优化后实现主干光交独享纤芯归属唯一性,解决现有光交纤芯双归两个机房,不利于后期维护和管理的问题;可避免光交同时归属两个网格的情况。另外,不同光交之间采取差异化的芯数光缆,按需选取小芯数光缆,进一步降低工程建设费用。
但需要指出的是,由于本模型可能引入多种光缆芯数,如72芯、96芯、144芯、288芯光缆,较原模型的144芯、288芯光缆种类多,在光缆采购时需要制定更精准的采购计划保证工程施工进度,此外,设计单位需要提前做好统一光缆路由及纤芯规划。总体来说对精细化的规划设计、物资管理都带来了更高要求。
4 实践案例
4.1 案例概况
本案例为某运营商佛山里水田边节点主干光缆建设方案。建设内容位于“NHHJ19”汇聚区,结合道路现状和业务分布情况,需要建设一条连接佛山里水A节点至佛山里水B节点的主干光缆(两个机房归属不同的两个综合接入区),计划设置4个一级主干光交箱,在一级光交引出二级配线光缆,对沿线业务进行深度覆盖,共设置二级光交5个。主干光缆路由 详见图4。

在本案例中,主要是对主干配线纤芯配置进行优化,光缆路由和光交箱设置根据业务需求确定,优化前、后主干光缆路由和光交箱设置不需要做调整。
本案例为跨综合接入区主干光缆,从网格划分情况,其中3个一级光交箱归属“微网格A”,1个一级光交箱“微网格B”,本方案新建一级主干配线光缆采用288芯、144芯、72芯三种类型纤芯,采取分段递减方式布放。二级配线光缆由一级光交引出后,敷设144芯或者72芯配线光缆。本案例光缆结构 如图5所示。

一级主干光缆纤芯分为独享纤芯、共享纤芯、直达纤芯(取消了备用纤芯),其中直达纤芯主要用于业务汇聚机房PTN或OLT上联组网,独享纤芯以单方向成端方式(如另外一个方向仍有纤芯则不考虑成端,做悬空处理),共享纤芯配置方式与传统做法一致。
二级主干光缆配置独享纤芯,按需设置共享纤芯,不设置直达纤芯。
此外,考虑到一级光交箱独享纤芯数量非常有限,二级配线光缆在接入一级光交箱时不宜全部成端,本方案考虑成端72芯,另外72芯暂时悬空,后期随业务增长及一级光缆扩容情况按需成端,以减少一级光交箱的端子消耗,确保一级光交箱的持续业务接入能力。本案例纤芯分配 如图6所示。

由图6可以看出不同的光交其纤芯归属都是单一性,不存在跨网格和跨机房情况,各光缆段使用的纤芯也有差异,符合优化模型的目标。
4.2 效果分析
本案例方案与传统方案相比,主要在不同芯数光缆规模、成端数量、光缆接续数量、建设投资等方面,按新方案优化后,建设投资降低约9%,投资节省效果明显。具体 见表3。
新方案在纤芯归属上具有唯一性,在后期纤芯扩容时,可以结合纤芯归属,从归属机房中布放一条扩容光缆,因此从光缆扩容上较传统配纤方式效果更清晰,更易于扩容,避免存在部分纤芯双归两个机房,部分纤芯单独归属一个机房的混乱情况。

5 结束语
随着业务和设备组网纤芯结构的变化以及维护管理的需要,光缆网作为基础网络资源,需要随着业务的变化及演进优化,提高纤芯资源的可利用率和投资效益。本纤芯配置优化模型结合目前业务纤芯需求特点,尤其是5G建设带来的纤芯需求变化,在网格化建设思想指导下,对现有主干纤芯配置模式进行优化,着重解决现有主干光缆跨区、跨机房纤芯配置存在的问题,同时通过减少大芯数光缆布放规模,对降低项目投资有明显效果。
本方案主要应用场景为双归型和支链型主配线光缆建设场景,对于单机房下挂主干光缆环路的建设场景,可采用传统纤芯配置模型。同时,为统一规划和实施,在全新覆盖型建设场景,建议采用优化后的纤芯配置模型,而对于在现有网络基础上进行完善或深度覆盖的建设需求,需要分析现有主干光缆结构、纤芯配置现状等,选择合适的纤芯配置模型,确保光缆网纤芯配置合理,提高网络可持续发展能力。
需要说明的是,由于采用分段递减的光缆建设模式,对光缆的购置和库存管理有更高的要求,同时纤芯分配方式需要综合考虑二级配线主干光缆的接入需求,方案设计时需要统一考虑,提前做好相应纤芯配置工作。
doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2020.12.009
中图分类号:TN913.33 文献标志码:A
文章编号:1006-1010(2020)12-0045-06
引用格式:叶桂添,何独一,胡丹. 基于网格化的主干光缆纤芯配置模型[J]. 移动通信, 2020,44(12): 45-50.
作者简介
何独一:工程师,一级注册建造师,本科毕业于宜春学院,现任广州杰赛通信规划设计院有限公司广东省项目总监,长期从事通信设计研究工作。
胡丹:通信高级工程师,工程硕士毕业于北京邮电大学电子与通信工程专业,现任广州杰赛科技股份有限公司运营商事业部华南地区部无线总工,主要从事移动通信无线网络规划、设计等工作。返回搜狐,查看更多