孫克雄

摘要利用SDH、PTN、GPON等技術(shù)的組合來應(yīng)對電信全業(yè)務(wù)接入已經(jīng)成為城域傳輸網(wǎng)發(fā)展的一種趨勢，文章介紹了城域傳輸聯(lián)合組網(wǎng)模型和這三種技術(shù)的接入層組網(wǎng)特征，對業(yè)務(wù)接入承載方式和業(yè)務(wù)接入點(diǎn)作了分類，從“獨(dú)立組網(wǎng)，融合建設(shè)”的思路出發(fā)分析了全業(yè)務(wù)環(huán)境下城域接入層傳輸光纖網(wǎng)的建設(shè)思路與步驟。

關(guān)鍵詞城域傳輸光纖網(wǎng)接入層SDHDTNGPON

在全業(yè)務(wù)運(yùn)營的場景下，不同類型的業(yè)務(wù)需要不同的接入技術(shù)，同一個(gè)接入點(diǎn)內(nèi)常出現(xiàn)多種接入技術(shù)需求。因此，怎樣合理建設(shè)統(tǒng)一的城域傳輸光纖網(wǎng)絡(luò)成為一個(gè)課題。本文主要介紹傳統(tǒng)移動電信運(yùn)營商在全業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型期間，利用SDH、PTN、GPON聯(lián)合組網(wǎng)模型，建立統(tǒng)一的城域接入層傳輸光纖網(wǎng)絡(luò)的一種方法。

1傳輸融合組網(wǎng)模型及組網(wǎng)特征

一個(gè)典型的傳輸城域SDH、PTN、OTN、GPON聯(lián)合組網(wǎng)模型可表示為圖1所示：

該模型可分為：落地層、骨干層、匯聚層和接入層，本文主要討論該模型中接入層的光纖網(wǎng)建設(shè)方法。在全業(yè)務(wù)場景下，該接入層內(nèi)接入點(diǎn)主要包括：無線通信基站、無線室內(nèi)分布系統(tǒng)(以下簡稱室分)、WiFi熱點(diǎn)、政企綜合接入等。

要實(shí)現(xiàn)傳輸光纖網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一建設(shè)，首先要分析不同傳輸技術(shù)的特征：

(1)SDH的接入層組網(wǎng)特征

SDH及其改進(jìn)的MSTP，主要特點(diǎn)有：統(tǒng)一的數(shù)字傳輸速率標(biāo)準(zhǔn)、分插復(fù)用、基于TDM交叉連接等。該技術(shù)組網(wǎng)主要采用環(huán)型的自愈環(huán)網(wǎng)(622Mb／s環(huán)或155Mb／s環(huán))，不具備光纜成環(huán)的接入點(diǎn)用鏈型組網(wǎng)。SDH較適合承載TDM業(yè)務(wù)和一定帶寬的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

自愈環(huán)網(wǎng)絡(luò)需控制環(huán)上網(wǎng)元的接入總帶寬在自愈環(huán)最大帶寬之內(nèi)，并防止環(huán)路兩端同時(shí)中斷而造成環(huán)上業(yè)務(wù)全阻。鏈型組網(wǎng)在保證帶寬的同時(shí)需盡量減少鏈上網(wǎng)元的數(shù)量，防止上游節(jié)點(diǎn)故障或者光纜中斷而引起下游業(yè)務(wù)中斷。

(2)PTN的接入層組網(wǎng)特征

PTN的“通用交換”技術(shù)改變了SDH基于TDM交叉的內(nèi)核，同時(shí)，PTN將數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的一些協(xié)議進(jìn)行簡化、改進(jìn)并引入系統(tǒng)，可達(dá)到電信級傳輸?shù)囊蟆TN的自愈環(huán)網(wǎng)沿用傳統(tǒng)自愈環(huán)的思想，因此其接入層主要組網(wǎng)結(jié)構(gòu)也為環(huán)型(GE環(huán))，不具備光纜成環(huán)的接入點(diǎn)用鏈型組網(wǎng)。

(3)GPON接入層組網(wǎng)特征

GPON的特征是“寬帶”和“無源”，這兩個(gè)特性使得GPON的接入變得靈活。綜合考慮業(yè)務(wù)需求和投資成本，業(yè)務(wù)發(fā)展初期，GPON系統(tǒng)主要采用不具備自愈保護(hù)的樹型結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，因此更需保證系統(tǒng)及光纜的安全。由于“無源”的特點(diǎn)，在GPON系統(tǒng)中，對于ODN光功率損耗有嚴(yán)格要求，若光損耗過大，會導(dǎo)致業(yè)務(wù)無法正常接入。每個(gè)OLT的PON口帶寬一般為2.5Gb／s，每個(gè)ONU最大接入帶寬為1Gb／s。

2業(yè)務(wù)接入承載方式和業(yè)務(wù)接入點(diǎn)分類

2，1業(yè)務(wù)接入承載方式分類

在全業(yè)務(wù)場景下，需將不同的業(yè)務(wù)按照一定的QoS策略分類用不同傳輸技術(shù)承載以便合理建設(shè)傳輸光纖網(wǎng)絡(luò)。不同類型業(yè)務(wù)的接入承載方式可做如下分類：

(1)GSM系統(tǒng)Abits接口電路，其特性為TDM、傳輸安全性要求高而帶寬要求相對較低，主要采用SDH技術(shù)接入承載。

(2)TD-SCDMA系統(tǒng)Iub接口電路，其電路分組化，安全性要求高且?guī)捯蟾?，主要采用PTN技術(shù)接入承載。

(3)政企客戶綜合接入及信息化項(xiàng)目可分為兩類：第一類為政企重要語音、數(shù)據(jù)專線或重要信息化項(xiàng)目，這些業(yè)務(wù)帶寬要求較高，網(wǎng)絡(luò)安全要求高，需要盡量采用自愈環(huán)組網(wǎng)方式進(jìn)行傳輸；第二類為一般企業(yè)語音、數(shù)據(jù)

業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)一般帶寬要求較高，但是網(wǎng)絡(luò)安全性能要求相對較低，末端可以采用鏈型組網(wǎng)方式接入。第一類業(yè)務(wù)主要采用PTN或者SDH進(jìn)行接入承載；第二類業(yè)務(wù)主要采用GPON進(jìn)行接入承載。

(4)個(gè)人家庭用戶，其特征是業(yè)務(wù)點(diǎn)多且分散，業(yè)務(wù)分組化。因傳輸管線資源受限，這類接入點(diǎn)的最后一公里光纜成環(huán)較難，主要采用GPON接入。

以上的業(yè)務(wù)接入承載分類是出于管理方便和資源的合理化應(yīng)用考慮，但并非絕對化，對有特殊需求的接入點(diǎn)，可靈活使用不同接入技術(shù)及多種自愈保護(hù)策略，這些情況本文不做討論。

2.2業(yè)務(wù)接入點(diǎn)分類

按屬性歸類，接入點(diǎn)可分為以下五種：

(1)移動通信基站(包含GSM、TD-SCDMA、WiFi等基站)；

(2)無線室分接入點(diǎn)(包含GSM、TD-SCDMA、WiFi等)；

(3)政企客戶綜合接入點(diǎn)(包含有線寬帶、固定電話、信息化專線等)；

(4)樓宇、小區(qū)駐地網(wǎng)接入點(diǎn)(包含有線寬帶、固定電話等)；

(5)小型信息化接入點(diǎn)(包含道路監(jiān)控探頭、信息報(bào)亭等)。

在全業(yè)務(wù)環(huán)境下，一個(gè)接入點(diǎn)很難只對應(yīng)上面的某一種類型，而是往往存在多種接入技術(shù)。例如，一個(gè)樓內(nèi)的無線室分信源機(jī)房，在傳統(tǒng)業(yè)務(wù)環(huán)境下，它的接入只有GSMI的E1電路；但在全業(yè)務(wù)環(huán)境下，這個(gè)機(jī)房除了保留原有電路接入外，還有TD-SCDMA的FE電路、樓宇內(nèi)不同企業(yè)的綜合接入(E1、FE、GE)等。該接入點(diǎn)的地理位置和機(jī)房環(huán)境雖然沒有發(fā)生變化，但機(jī)房內(nèi)的業(yè)務(wù)接入類型和業(yè)務(wù)接入帶寬較傳統(tǒng)運(yùn)營模式下發(fā)生了明顯的變化。因此，對于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各接入點(diǎn)我們需要明確其中將會使用的各種接入技術(shù)，以便進(jìn)行下一步工作。

3接入層傳輸光纖網(wǎng)建設(shè)

3，1接入層傳輸光纖網(wǎng)建設(shè)思路

接入層的傳輸光纖網(wǎng)絡(luò)分兩個(gè)子層建設(shè)，即：主配線接入層和輔配線接入層，如圖2所示。

主配線層是接入層的“主干”，需滿足：業(yè)務(wù)靈活接入，具備自愈環(huán)組建條件，具備一定光纖匯聚和調(diào)度能力。主配線層主要采用環(huán)型拓?fù)浠驗(yàn)闃湫屯負(fù)鋬?nèi)的“樹干”部分。輔配線層是主配線層的延伸，是接入層的“分支”，需滿足業(yè)務(wù)的靈活接入。輔配線層可采用支鏈組網(wǎng)或小范圍的環(huán)型組網(wǎng)。

3.2接入點(diǎn)的組網(wǎng)歸類

接入點(diǎn)組網(wǎng)歸類的目的：篩選出各接入點(diǎn)是隸屬于主配線層還是輔配線層，接入點(diǎn)是成環(huán)建設(shè)還是支鏈建設(shè)。從光纖組網(wǎng)角度歸類，接入點(diǎn)可分為：

(1)主配線層入環(huán)點(diǎn)：該接入點(diǎn)內(nèi)的業(yè)務(wù)接入級別重要，局房環(huán)境良好，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，光纜具備兩個(gè)或以上進(jìn)出局路由且維護(hù)方便。該類點(diǎn)主要考慮有SDH或PTN技術(shù)接入需求的接入點(diǎn)，可選擇自建(或長期租賃局房)的移動基站、大型室分接入點(diǎn)、大型樓宇駐地網(wǎng)接入點(diǎn)等。

(2)輔配線層入環(huán)點(diǎn)：該接入點(diǎn)內(nèi)業(yè)務(wù)接入級別重要，光纜路由可以成環(huán)，但存在一定的光纜中斷隱患或設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定的隱患。該類點(diǎn)主要考慮有SDH或PTN技術(shù)接入需求的接入點(diǎn)，可選擇室分接入點(diǎn)、政企綜合接入點(diǎn)、室外小型基站等。

(3)輔配線層支鏈點(diǎn)：該接入點(diǎn)內(nèi)業(yè)務(wù)接入級別一般，光纜只具備單個(gè)方向。該類點(diǎn)主要考慮有GPON或SDH或PTN技術(shù)接入需求的接入點(diǎn)，可選擇政企綜合接

入點(diǎn)、小型室分接入點(diǎn)、小型信息化接入點(diǎn)、小型駐地網(wǎng)接入點(diǎn)等。

3.3光交接箱的建設(shè)

光交接箱(以下簡稱光交)建設(shè)目的：方便不同光纜內(nèi)的光纖靈活調(diào)度；按需在光交內(nèi)安裝GPON系統(tǒng)分光器。

(1)光交的建設(shè)要結(jié)合接入點(diǎn)的情況，按以下方式布設(shè)：按各地傳輸匯聚節(jié)點(diǎn)的分布，選擇傳輸匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)置OLT點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際業(yè)務(wù)量給每個(gè)OLT節(jié)點(diǎn)劃分出覆蓋范圍。覆蓋范圍取決于兩個(gè)因素：GPON接入用戶數(shù)和QDN光衰耗。關(guān)于GPON接入數(shù)，按每個(gè)OLT覆蓋政企客戶100～150個(gè)接入點(diǎn)(折算成家庭用戶為1～1.5萬戶)計(jì)算；關(guān)于光衰耗，需在建議的ODN衰耗之內(nèi)，即≤25dB。因此，密集城區(qū)一個(gè)OLT覆蓋范圍控制在2～5平方公里，一般城區(qū)一個(gè)OLT覆蓋范圍控制在5～10平方公里，郊區(qū)一個(gè)OLT覆蓋范圍控制在10～20平方公里。

(2)每個(gè)OLT覆蓋范圍內(nèi)獨(dú)立規(guī)劃主配線層光交的建設(shè)。每個(gè)主配線層光交負(fù)責(zé)接入12～25個(gè)政企客戶接入點(diǎn)(折算成家庭用戶為1200～2500戶)，覆蓋半徑控制在500～800米。每個(gè)OLT覆蓋范圍內(nèi)設(shè)置主配線層光交6～8個(gè)，光交可使用288～576芯的終端容量。

(3)在每個(gè)主配線層光交覆蓋范圍內(nèi)，根據(jù)業(yè)務(wù)量分布建設(shè)若干個(gè)輔配線層光交，輔配線層光交覆蓋半徑一般控制在100～300米，部分郊區(qū)可達(dá)到500米。輔配線層的光交一般采用小型交接箱、光分線箱(盒)等形式，其數(shù)量可根據(jù)所用光交熔纖能力和實(shí)地環(huán)境特征來定。

(4)光交盡量設(shè)置在通信管道局向交錯區(qū)域并均勻分布在OLT節(jié)點(diǎn)周圍。部分光纜資源豐富、地理位置好的接入點(diǎn)，也可將光交放置于局房內(nèi)。

3.4接入層傳輸光纖組網(wǎng)

一個(gè)典型的接入層傳輸光纖網(wǎng)絡(luò)模型如圖3所示，該模型可以根據(jù)以下步驟建立：

(1)在主配線層，入環(huán)接入點(diǎn)的組網(wǎng)可采用“單匯聚節(jié)點(diǎn)回歸”(圖3中環(huán)1)或“雙匯聚節(jié)點(diǎn)回歸”(圖3中環(huán)2)的模型進(jìn)行建設(shè)，即光纜從該區(qū)域的一個(gè)傳輸匯聚節(jié)點(diǎn)出發(fā)，依次連接各主配線層入環(huán)點(diǎn)(或光交)，分屬兩主配線層入環(huán)點(diǎn)(或光交)的連線光纜需保證不同路由，并最終接入同一個(gè)(或另一個(gè))匯聚節(jié)點(diǎn)。每個(gè)環(huán)上的接入點(diǎn)數(shù)盡量控制在12個(gè)之內(nèi)，部分傳輸管線資源受限區(qū)域，環(huán)上的接入點(diǎn)數(shù)可以適當(dāng)增加。分屬兩接入點(diǎn)(或光交)之間的連接光纜可采用纖芯數(shù)為24或48的光纜(圖3中紅色線路)。

(2)將主配線層光交直連至所屬區(qū)域的傳輸匯聚節(jié)點(diǎn)，不同的主配線層光交連至傳輸匯聚節(jié)點(diǎn)可以采用同纜不同纖芯的方式。每個(gè)主配線層光交至傳輸匯聚節(jié)點(diǎn)的光纜纖芯數(shù)可為48或96(圖3中藍(lán)色線路)。

(3)將主配線層光交依次用光纜直連至所屬區(qū)域的輔配線層光交，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為星型。光纜纖芯數(shù)通常為24或48(圖3中綠色線路)。

(4)將輔配線層八環(huán)點(diǎn)歸屬至不同的主配線層環(huán)，每個(gè)歸屬域內(nèi)的輔配線層入環(huán)點(diǎn)依次連接并掛接在該主配線層環(huán)上的不同節(jié)點(diǎn)上。光纜纖芯數(shù)可為8～12(圖3中橙色線路)。

(5)輔配線層支鏈點(diǎn)主要采用就近原則用鏈型方式與就近光交或主配線層入環(huán)點(diǎn)連接，其中ONU接入點(diǎn)優(yōu)選接入最近的光交。光纜纖芯數(shù)通常為4～12(圖3中黑色線路)。

(6)由于主配線層入環(huán)點(diǎn)的成環(huán)建設(shè)采用接入點(diǎn)依次連接的原則且常受到管線資源的限制，因此一個(gè)主配線層環(huán)路上的接入點(diǎn)可能會超過12個(gè)；但是，為保證接入環(huán)帶寬和時(shí)鐘同步，SDH、PTN設(shè)備組網(wǎng)環(huán)路又要控制每個(gè)環(huán)上網(wǎng)元盡量少于12個(gè)；對于這種情況，可采用同纜不同光纖的方式組建多個(gè)設(shè)備環(huán)路來解決。

(7)對于GPON系統(tǒng)，需考慮分光器分光比、光纜距離和跳接點(diǎn)特性，以便將ODN光損耗控制在要求之內(nèi)。目前ODN損耗主要來自：光纜熔接點(diǎn)、法蘭盤、分光器、線路自身損耗等，這些損耗值見表1。ONU接入點(diǎn)規(guī)劃時(shí)需確認(rèn)系統(tǒng)的光損耗是否在允許值之內(nèi)。

(8)八環(huán)接入點(diǎn)(主要是主配線層入環(huán)點(diǎn))受環(huán)型組網(wǎng)條件制約，若某些入環(huán)接入點(diǎn)內(nèi)同時(shí)存在ONU接入，雖然可以利用環(huán)路光纖逐點(diǎn)跳接方式連接ONU至分光器，但是由于跳接點(diǎn)過多，會引起光衰耗過大，從而導(dǎo)致業(yè)務(wù)無法正常開通。這種情況下，可采用新建該點(diǎn)直達(dá)分光器的光纜方式進(jìn)行解決(如圖3中A點(diǎn)及紫色線路所示，其中A至光交D的直達(dá)光纜，可與A-B-C-D環(huán)上光纜同路由)。

(9)以上模型中部分輔配線層光交可能會組入主配線層環(huán)，這個(gè)與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展沒有矛盾，這些光交既可以滿足業(yè)務(wù)的接入又可以實(shí)現(xiàn)光纖的調(diào)度，方便網(wǎng)絡(luò)的合理組建。對于這類輔配線層光交，需在建設(shè)過程中預(yù)留足夠的光纜纖芯終端位置。

(10)SDH、PTN、GPON技術(shù)使用同纜不同光纖方式在接入層內(nèi)相互獨(dú)立組網(wǎng)。

4結(jié)束語

本文提供的這種傳輸光纖網(wǎng)建設(shè)方法，采用了融合建設(shè)的思路來統(tǒng)籌規(guī)劃傳輸光纜網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。該方法既可使SDH、PTN、GPON這三種技術(shù)在設(shè)備層面相對獨(dú)立組網(wǎng)，又可在傳輸線路層面融合發(fā)展，避免了從單一的傳輸技術(shù)組網(wǎng)角度出發(fā)或從單一類型業(yè)務(wù)接入需求角度出發(fā)而采用“獨(dú)立疊加式”的思維來建設(shè)傳輸光纜網(wǎng)絡(luò)。在全業(yè)務(wù)運(yùn)營的場景下，該方式可以有效控制傳輸光纖網(wǎng)的建設(shè)投資，并可以防止傳輸線路網(wǎng)絡(luò)凌亂的現(xiàn)象發(fā)生。