張奕安　中國電信安溪分公司副總經(jīng)理

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構(gòu)建綜合承載光網(wǎng)絡(luò)

張奕安中國電信安溪分公司副總經(jīng)理

摘要“寬帶中國”是國家級戰(zhàn)略，實現(xiàn)高速寬帶接入的主流媒介是光纖。運營商在無線網(wǎng)絡(luò)、專線等建設(shè)中，需要大量的光網(wǎng)絡(luò)資源。如何利用運營商已有的機樓、管道等資源，科學(xué)規(guī)劃一個滿足中遠(yuǎn)期需求，快速建設(shè)一個綜合承載光網(wǎng)絡(luò)是一個值得探索的課題。本文基于多年光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)驗，對綜合承載光網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和建設(shè)進行了一定的探討。

關(guān)鍵詞光網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃FTTH

1　引言

2011年2月16日，中國電信集團公司正式啟動“寬帶中國·光網(wǎng)城市”工程，提出中國電信寬帶用戶的接入帶寬將在3～5年內(nèi)躍升10倍以上，并將持續(xù)快速提升；資費將在3年左右迎來“跳變期”，并將持續(xù)下降；南方城市將全面實現(xiàn)光纖化，核心城區(qū)全部實現(xiàn)光纖接入，最高接入帶寬達(dá)到100M，城市家庭接入帶寬普遍達(dá)到20M以上的目標(biāo)。

2013年8月17日，國務(wù)院發(fā)布了“寬帶中國”戰(zhàn)略實施方案，部署未來8年寬帶發(fā)展目標(biāo)及路徑，意味著“寬帶戰(zhàn)略”從部門行動上升為國家戰(zhàn)略，寬帶首次成為國家戰(zhàn)略性公共基礎(chǔ)設(shè)施。

用“全光網(wǎng)絡(luò)”實現(xiàn)以上的需求是毋庸置疑的，但是國內(nèi)運營商已經(jīng)投巨資建成了龐大的有線電纜網(wǎng)絡(luò)，如何利用已有的機樓、管道、桿路等資源，快速科學(xué)地建設(shè)光纜網(wǎng)絡(luò)，是一個值得研究的課題。同時，我國幅員遼闊，組網(wǎng)場景復(fù)雜，如何有效經(jīng)濟地滿足各類用戶需求，也是值得探索的。

在云計算的環(huán)境下，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的封閉性不足以支撐面對海量用戶的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速變化，只有通過構(gòu)建開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)資源對業(yè)務(wù)應(yīng)用可視化，并且網(wǎng)絡(luò)資源能夠跟業(yè)務(wù)應(yīng)用進行智能聯(lián)動，才能大幅提升網(wǎng)絡(luò)的靈活性，滿足云計算業(yè)務(wù)的需求。SDN技術(shù)能夠很好地支撐傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由“靜態(tài)”到“動態(tài)”，由“物理網(wǎng)絡(luò)”到“虛擬網(wǎng)絡(luò)”的轉(zhuǎn)變?；赟DN技術(shù)構(gòu)建大二層、彈性靈活、可自動化部署的云化數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)是必然的發(fā)展趨勢。

本文基于福建省泉州電信近十年光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)驗，對沿海發(fā)達(dá)區(qū)域的光網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)進行了一定的探討。

2　光網(wǎng)絡(luò)的承載

光網(wǎng)絡(luò)按照全業(yè)務(wù)承載進行規(guī)劃。從網(wǎng)絡(luò)的維度，包括無線網(wǎng)絡(luò)基站接入、個人公眾用戶、專線用戶、專網(wǎng)用戶等。

●無線網(wǎng)絡(luò)基站接入：在大量使用BBU-RRU組網(wǎng)的無線網(wǎng)絡(luò)中，大量使用接入層的光網(wǎng)絡(luò)。如果完全獨立建設(shè)，則成本過高。

●個人公眾用戶：業(yè)務(wù)包括固定電話、家庭寬帶、IPTV、視頻監(jiān)控等。目前二層以上使用PON設(shè)備，這部分是光網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的主要滿足對象。

●專線用戶：目前大量的專線用戶承載在MSTP、PTN、PDH、VPN、IPRAN等設(shè)備上，用戶比較分散，但仍需考慮承載。

●專網(wǎng)用戶：部分高端用戶只租用運營商物理線路，自行使用設(shè)備進行組網(wǎng)，這部分用戶相對集中。但由于專網(wǎng)數(shù)量多，單獨建設(shè)成本高，所以也考慮承載。

以上業(yè)務(wù)基本涵蓋了運營商的所有網(wǎng)絡(luò)及用戶的接入，所以實際上規(guī)劃的是一個綜合接入光網(wǎng)絡(luò)。

3　光網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃

3.1基本原則

在FTTH的規(guī)劃設(shè)計過程中，必須先明確規(guī)劃范圍、顆粒度、滿足期等，以便整體規(guī)劃科學(xué)、有序推進，達(dá)到預(yù)期的目的。

●規(guī)劃范圍：以縣（市）為單位統(tǒng)一規(guī)劃，按照“一次規(guī)劃、分布建設(shè)”的原則，科學(xué)布局，根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需要，有序推進光網(wǎng)建設(shè)，銅纜網(wǎng)分步退網(wǎng)。在規(guī)劃范圍劃分過程中，應(yīng)該與市場銷售部門積極配合，將區(qū)域劃分為城區(qū)、發(fā)達(dá)鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)、發(fā)達(dá)農(nóng)村、一般農(nóng)村等，以行政區(qū)域為第一級維度、結(jié)合各級光節(jié)點的分布，以網(wǎng)格化規(guī)劃為目標(biāo)劃定所有網(wǎng)格。

一個規(guī)劃區(qū)可劃分為多個網(wǎng)格，每個網(wǎng)格可以依據(jù)道路、河流、綠地、小區(qū)圍墻等天然障礙物劃分邊界，網(wǎng)格大小可依據(jù)用戶發(fā)展情況進行調(diào)整，建議用戶越密集的區(qū)域網(wǎng)格劃分得越小，但原則上不能割裂現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)最小網(wǎng)絡(luò)單元（電纜交接箱）的覆蓋范圍。每個網(wǎng)格都是一個可單獨管理的單位，并應(yīng)具備一系列屬性（如編號、城區(qū)/農(nóng)村性質(zhì)、用戶規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模等），以便于以網(wǎng)格為單位的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、市場營銷及指標(biāo)考核。

常規(guī)情況下，區(qū)域的發(fā)達(dá)程度決定業(yè)務(wù)的發(fā)展程度，規(guī)劃可以根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟現(xiàn)狀、業(yè)務(wù)發(fā)展需求等，統(tǒng)籌規(guī)劃落地的先后順序。

●顆粒度：明確OLT節(jié)點、主干光節(jié)點、配線光節(jié)點的設(shè)置及主干光纜、配線光纜的分階段建設(shè)計劃。

●滿足期：根據(jù)前端的業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)劃，設(shè)定網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的滿足期，一般為3～5年。

3.2規(guī)劃的指導(dǎo)意見

應(yīng)注意與傳統(tǒng)交換節(jié)點退網(wǎng)結(jié)合，按照“由下至上”的順序，通過積極地“光進”為傳統(tǒng)交換節(jié)點的有序退網(wǎng)創(chuàng)造條件。在有條件的情況下，應(yīng)盡可能爭取整個端局的完整退網(wǎng)，遵循“少局所、大容量”規(guī)則。

光網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)實施時，應(yīng)把握網(wǎng)絡(luò)的總體性，按照“從上往下”、“先主干、后配線”的順序分步實施，確保整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的穩(wěn)固以及后續(xù)擴容的平滑，避免今后出現(xiàn)大規(guī)模的調(diào)整。對于現(xiàn)有的光網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)進行梳理及延伸，使之能滿足FTTH的需要。

“銅退”工作應(yīng)以母局、模塊局、接入網(wǎng)MDF出局的銅纜網(wǎng)為單位做片區(qū)劃分，按輕重緩急的情況逐步推進。

3.3光網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃建設(shè)

3.3.1主干光節(jié)點的設(shè)計

主干光節(jié)點（FP點）用于匯聚多條配線光纜，建議每6～10個配線光節(jié)點（DP點）設(shè)置一個主干光節(jié)點（FP點）。主干光節(jié)點應(yīng)設(shè)置在管道路由豐富、易于擴容的位置，首選條件較好的模塊局、接入網(wǎng)機房進行設(shè)置，并可根據(jù)實際情況選擇路由豐富、環(huán)境安全的室外一級光交接箱作為主干光節(jié)點的補充。主干光節(jié)點（FP點）覆蓋半徑建議為：密集市區(qū)300～500m、一般城區(qū)、鎮(zhèn)區(qū)500～800m；農(nóng)村區(qū)域800～2000m。

主干光節(jié)點配置的主干纖芯數(shù)與配線光纜纖芯數(shù)配比建議在1：1.2左右；規(guī)劃為OLT節(jié)點的主干光節(jié)點配置的主干纖芯數(shù)應(yīng)根據(jù)OLT對PON接入用戶的收斂情況進行選擇。主干光纜的結(jié)構(gòu)建議以環(huán)形+樹形為主，環(huán)形結(jié)構(gòu)光纜的配纖方式建議采用環(huán)形不遞減的公共纖+獨占纖方式配纖；樹形結(jié)構(gòu)光纜采用遞減方式配纖，當(dāng)主干光纜經(jīng)過某一光節(jié)點時，只上下該節(jié)點需求的纖芯數(shù)量。

3.3.2配線光節(jié)點的設(shè)計

配線光節(jié)點（DP點）是引入光纜的物理匯聚節(jié)點，其作用是將多條引入光纜收斂為一條大芯數(shù)的配線光纜。配線光節(jié)點的設(shè)置應(yīng)節(jié)省光纜投資，避免大量小芯數(shù)光纜上聯(lián)至主干光節(jié)點，并提高客戶接入的響應(yīng)速度。

建議城市區(qū)域每個配線光節(jié)點（DP點）的覆蓋范圍在100～300m，鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)每個配線光節(jié)點的覆蓋范圍在200～400m，農(nóng)村每個配線光節(jié)點的覆蓋范圍在300～600m。寫字樓按1棟寫字樓1個DP點設(shè)置，酒店式公寓按1棟酒店式公寓設(shè)置1個DP點，農(nóng)村以自然村為界設(shè)置DP點。配線光節(jié)點的形態(tài)可選擇為光交接箱或光交接間，光交接箱內(nèi)應(yīng)預(yù)留安裝分光器的空間。

配線光纜結(jié)構(gòu)以星樹形為主，配線光纜與引入光纜的纖芯配比應(yīng)根據(jù)分光方式和分光比選擇，一般選擇12～48芯光纜。

3.3.3分光比及分光器的設(shè)計

分光比應(yīng)盡可能選擇64路及以上分光比的建設(shè)模式。對于分光級數(shù)的選擇，應(yīng)綜合考慮ODN組網(wǎng)的靈活性和成本，建議首選二級分光。

設(shè)置分光器時，應(yīng)提高每個PON口和光分路器的利用率，其設(shè)置原則建議如下：

（1）根據(jù)用戶分布密度及分布形式，選擇最優(yōu)化的光分路器組合方式和合適的安裝位置，第一級和第二級光分路器的分路比乘積不應(yīng)大于總分路比（64）。

（2）分光器根據(jù)其不同型號、分光比，可靈活設(shè)置在主干光節(jié)點ODF或交接箱（FP點）、配線光節(jié)點ODF或交接箱（DP點）、用戶光節(jié)點樓道光交接箱或分纖箱（AP點）等處。

（3）對于新建小區(qū)（3家運營商共建共享區(qū)域），全部采用一級分光模式，非共建共享區(qū)域，可考慮采用二級分光。

規(guī)劃階段就應(yīng)核算PON網(wǎng)絡(luò)光功率，避免設(shè)計、施工階段因ODN網(wǎng)絡(luò)的衰耗過大導(dǎo)致整個規(guī)劃布局重新調(diào)整。

4　FTTH的規(guī)劃

4.1OLT的規(guī)劃

（1）OLT的部署應(yīng)充分利用現(xiàn)有機房，盡可能集中設(shè)置，主要需考慮到將來大規(guī)模FTTH的需求不至于引起現(xiàn)網(wǎng)出現(xiàn)大規(guī)模的調(diào)整優(yōu)化。

（2）對于FTTH用戶密集、用戶數(shù)大的區(qū)域，可考慮將OLT放置在位于接入主干光纜上的大的接入點機房，但不宜設(shè)置在住宅小區(qū)和商務(wù)樓宇內(nèi)。

（3）對于FTTH與FTTB/FTTN共存于同一OLT設(shè)備、且FTTH用戶較少的情況，應(yīng)優(yōu)先考慮通過擴容接入主干光纜來滿足FTTH方式占用光纖相對較多的問題，并盡可能避免由于FTTH建設(shè)而下移OLT的位置。

（4）OLT覆蓋范圍應(yīng)遵循覆蓋區(qū)域內(nèi)總投資最低（管線投資和機房投資）的原則。結(jié)合各場景的主流分光比與光功率損耗情況，OLT覆蓋范圍建議如：城區(qū)覆蓋半徑為1～2km（覆蓋面積：5～10km2）；鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)覆蓋半徑2～3km（覆蓋面積：10～20km2）；發(fā)達(dá)農(nóng)村覆蓋半徑3～5km（覆蓋面積：20～50km2）；農(nóng)村覆蓋半徑5～20km（覆蓋面積：50km2以上）。

4.2入戶施工

（1）新建小區(qū)、辦公樓等，建議皮纜一次性建設(shè)到位，原有區(qū)域的公共覆蓋，采用皮纜“放裝”模式，用戶有業(yè)務(wù)需求時才布放皮纜入戶，這在一定程度上節(jié)約了工程投資。

（2）根據(jù)皮纜的布放場景，科學(xué)地選擇室內(nèi)（外）型皮纜。

（3）在皮纜敷設(shè)過程中，應(yīng)嚴(yán)格注意光纖的拉伸強度、彎曲半徑，避免光纖被纏繞、扭轉(zhuǎn)、損傷和踩踏。應(yīng)注意一邊目視檢查，一邊進行光纜的固定，確保光纜無扭曲且釘固件無擠壓。

（4）室外釘固式布放皮纜，采用塑料卡釘，卡釘間距40～50cm，盡量不要與其他纜線交越，墻角處套管保護。

（5）皮線光纜利舊橋架（槽道）敷設(shè)，光纜應(yīng)排放有序，不能與其他線纜交越，間隔80～100cm綁扎一次。皮纜從橋架（槽道）引出，應(yīng)套塑料軟管或鍍鋅軟管保護。

（6）利舊明管敷設(shè)皮纜，注意墻角處彎度（皮纜敷設(shè)過程中彎曲半徑不應(yīng)小于30mm）固定后，其曲度半徑應(yīng)大于15mm，牽引力不宜超過光纜允許張力的80%，瞬間最大牽引力不得超過光纜允許張力的100%。連續(xù)穿越2個直線路過路盒或通過過路盒轉(zhuǎn)彎以及在入戶點牽引引入皮纜時，應(yīng)把皮纜抽出過路盒后再行穿放。過路盒內(nèi)皮線光纜不需留有余長，只要滿足皮纜的彎曲半徑即可。皮纜通過后，應(yīng)確認(rèn)過路盒內(nèi)的光纜沒有被擠壓，特別要注意通過過路盒轉(zhuǎn)彎處的皮纜。

（7）在暗管中敷設(shè)入戶皮纜時，可采用石蠟油、滑石粉等無機潤滑材料。豎向管中允許穿放多根入戶皮纜時，盡量避免與其他線纜共穿一根預(yù)埋管。

（8）皮纜敷設(shè)入戶后，為制作光纖機械接續(xù)連接插頭預(yù)留的長度宜為：光纜分纖箱或光分路箱一側(cè)預(yù)留1.0m，住戶家庭信息配線箱或光纖面板插座一側(cè)預(yù)留0.5m。應(yīng)盡量在干凈的環(huán)境中制作光纖機械接續(xù)連接插頭并保持手指的清潔。

（9）入戶皮纜敷設(shè)完畢后應(yīng)使用光源、光功率計對其進行測試，入戶光纜段在1310、1490nm波長的光衰減值均應(yīng)小于1.5dB，如入戶皮纜段光衰減值大于1.5dB，應(yīng)對其進行修補，修補后還未得到改善的，需重新制作光纖機械接續(xù)連接插頭或者重新敷設(shè)皮纜。

5　應(yīng)用建議

筆者通過近幾年光網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)的參與，對規(guī)劃建設(shè)積累了一定的實戰(zhàn)經(jīng)驗，對分光比的選擇和分光器的設(shè)置和使用提出以下建議。

5.1分光器的選擇及安裝位置

為保證分光器的使用科學(xué)合理，在建設(shè)過程中，必須明確分光器的使用規(guī)范，最大程度節(jié)省光纜資源，減少后期維護難度。

（1）政企專線客戶采用一級分光，采用1：32分光器。

（2）FTTB建設(shè)模式采用一級分光，采用1：16分光器（在現(xiàn)實使用中，根據(jù)目標(biāo)用戶帶寬的要求，確定分光器下掛ONU的數(shù)量，最多不超過8臺，不采用1：8分光器，主要是考慮光功率方面的問題）。

（3）根據(jù)ODN網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場建設(shè)條件，如果工程設(shè)計方案采用的是小型（288芯以下）的DP點箱體，建議政企專線客戶專用分光器（1：32）和FTTB模式下掛ONU專用的分光器（1：16）安裝在FP點（接入網(wǎng)機房或大型戶外箱體內(nèi)）。如果工程設(shè)計方案采用的是中大型（288芯或以上）的DP點箱體，建議政企專線客戶專用分光器（1：32）和FTTB模式下掛ONU專用的分光器（1：16）安裝在DP點。

（4）公共覆蓋FTTH覆蓋采用二級分光（1：8×1：8）模式，一級分光器1：8安裝在DP點，二級分光器1：8安裝在AP點。

5.2FTTH覆蓋分光模式（1∶8×1∶8）的選擇

（1）FTTH覆蓋采用二級分光模式

一級分光器1：8（安裝在DP點），二級分光器1：8（安裝在AP點），工程初期每個AP點先期開通1個1：8分光器，后期根據(jù)用戶需求情況按需確定安裝在AP點的第二個分光器是否開通。因此，在AP箱的選擇上，應(yīng)考慮AP箱至少可安裝兩個分光器，后期擴容為2×1：8（覆蓋16戶）。

（2）選擇1：8×1：8分光模式的分析

●設(shè)計顆粒度小，如有個別AP點設(shè)置位置不夠合理，不會對PON口造成較大的資源浪費，有利于工程整體方案管控。

●工程初期，每個AP點僅開通1個1：8分光器，每個PON口最多可以承載8個AP點（1：8分光器），較大程度上減輕了PON口資源的壓力；隨著用戶增多，當(dāng)AP點承載用戶超過8個時，開通本AP點第二個1：8分光器，每個AP點最多承載16個用戶。

●FTTH覆蓋建設(shè)，從無到有，從試點到大規(guī)模推廣，所有參與FTTH建設(shè)的人員都在探索中前進。參與FTTH的人員（建設(shè)單位、設(shè)計、施工、裝維、監(jiān)理）也會出現(xiàn)認(rèn)識不統(tǒng)一、理解不夠透徹等問題。全部采用1：8×1：8分光模式，分光模式統(tǒng)一，工程材料種類相對較少（如分光器只有一種型號，全部為1：8），便于工程材料的采購與管理，可降低因多種分光比共存而造成分光器安裝錯誤、工程施工階段錯誤發(fā)生，還可以在一定程度上降低后期裝維人員開通時光路跳接錯誤的出現(xiàn)，進一步提速FTTH開通速度。從宏觀層面看，更有利于大規(guī)模FTTH覆蓋的推廣，其主要特點為：組網(wǎng)方案單一且靈活、材料種類少，工程案例可復(fù)制性較強，可方便所有人員快速上手，可將工程中各個環(huán)節(jié)錯誤率降至最低，并將“鋪網(wǎng)”速度達(dá)到最大化。

●一個576芯光交箱最多達(dá)到用戶150個左右時跳纖已經(jīng)占滿箱體繞纖空間，箱體空間已經(jīng)無法滿足后期新增用戶跳纖需求，并且因空間不夠，導(dǎo)致跳纖無法按相關(guān)規(guī)范操作，致使壞纖更換、用戶拆機等原尾纖無法拆除，給后期維護和發(fā)展帶來很大的瓶頸。二級分光模式跳纖較少，且將跳纖分散至每個DP點，每個點都具備足夠的盤纖空間，有利于盤繞規(guī)范的執(zhí)行，方便后期裝維。

6　結(jié)束語

光承載網(wǎng)絡(luò)是運營商的基礎(chǔ)，也是核心競爭力之一?？茖W(xué)合理的光承載網(wǎng)絡(luò)為后續(xù)網(wǎng)絡(luò)的有序演進、建設(shè)的順利開展、業(yè)務(wù)的快速開通奠定了扎實的基礎(chǔ)。本文聚焦光網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，從網(wǎng)格劃小、節(jié)點設(shè)置、資源利舊等角度，提出了一種規(guī)劃方法。同時，F(xiàn)TTH是目前光網(wǎng)絡(luò)的主要使用業(yè)務(wù)，本文根據(jù)實際建設(shè)經(jīng)驗，從入戶、分光模式選擇、箱體安裝等維度，提出了切實可行的建議。

參考文獻

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收稿日期：（2015-12-23） （2015-12-18）