聶榮盛 中國(guó)電信龍巖分公司 龍巖市 364300
隨著國(guó)內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)規(guī)模的不斷發(fā)展以及社會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求不斷增加,現(xiàn)有的寬帶技術(shù)已經(jīng)不能滿足社會(huì)發(fā)展的需要,對(duì)于能承載更多數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的新一代PON網(wǎng)絡(luò)成了構(gòu)建未來數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的首選。未來的寬帶業(yè)務(wù)將向著能同時(shí)滿足多種業(yè)務(wù)綜合使用的方向發(fā)展,如語(yǔ)音、視頻、ITV、云業(yè)務(wù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、新興ICT等,然而現(xiàn)有的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入處的數(shù)據(jù)輸速率急劇降低,因此,為了解決這問題,各個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商采用能提供更寬、更快、更優(yōu)秀的PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
PON技術(shù),即無源光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù),是全部由無源器件組成的光網(wǎng)絡(luò),是一種點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的光纖傳輸和接入技術(shù),包括了OLT(光線路終端)、ODN(無源光分配網(wǎng)絡(luò))和ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)三個(gè)部分,一般采用樹形或星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。采用上行1310nm和下行1490nm的波長(zhǎng),可以實(shí)現(xiàn)單纖雙向傳輸,極大的節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的成本,同時(shí)便于進(jìn)行維護(hù)和管理。PON系統(tǒng)包括APON(異步傳輸模式無源光網(wǎng)絡(luò))、BPON(寬帶無源光網(wǎng)絡(luò))、EPON(以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò))和GPON(千兆無源光網(wǎng)絡(luò))。目前,主要采用EPON和GPON。PON技術(shù)是FTTX寬帶接入的主要措施和手段,根據(jù)ONU所處位置,PON分為FTTH(光纖到戶)、FTTO(光纖到公司/辦公室)、FTTB(光纖到樓宇)、FTTC(光纖到交接箱)、FTTV(光纖到村)等模式,其中以FTTH、FTTB和FTTO較為典型。PON光網(wǎng)絡(luò)在實(shí)現(xiàn)入戶的過程中,是將用戶側(cè)的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU朝向用戶端移動(dòng),而光線路終端OLT以及光分配節(jié)點(diǎn)ODN則擔(dān)任起了構(gòu)成光網(wǎng)絡(luò)接入部分的主要職能。因此在對(duì)PON網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)前,必須對(duì)于OLT以及ODN兩個(gè)類別的設(shè)備以及光纜網(wǎng)結(jié)構(gòu)詳加規(guī)劃。
OLT的設(shè)置是PON網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的重點(diǎn),其設(shè)置內(nèi)容主要包括OLT覆蓋范圍規(guī)劃以及上聯(lián)范圍規(guī)劃。在PON建設(shè)中,OLT設(shè)備首選的安裝地點(diǎn)應(yīng)該在原有的數(shù)據(jù)匯聚點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)中心、基站等地。然后結(jié)合OLT的有效覆蓋半徑,在現(xiàn)有的設(shè)置點(diǎn)不能覆蓋到的區(qū)域處設(shè)置新的OLT節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)區(qū)域的全面覆蓋。OLT的覆蓋范圍根據(jù)城區(qū)與鄉(xiāng)村而不同,在城市如果以FT TH為例,當(dāng)分光比為1∶32時(shí),相應(yīng)的OLT的覆蓋范圍為5Km;而在農(nóng)村,為了得到大半徑的覆蓋,一般通過設(shè)置分光比,例如1∶8,從而將覆蓋范圍擴(kuò)大到20Km 。
ODN是基于PON設(shè)備上的光纜網(wǎng)絡(luò),可以實(shí)現(xiàn)為OLT以及ONU提供光傳輸通道。ODN一般是以樹型結(jié)構(gòu)為主,從局域段到用戶端可以劃分為主干光纜段、配線段以及駐地網(wǎng)段,同時(shí)還涉及到無源設(shè)備分光器。
PON網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍主要考慮的是ODN網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍,因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)要考慮到ODN光功率衰減的影響,采用最壞值法控制最大的ODN衰減量。ODN在光節(jié)點(diǎn)上分為光匯聚點(diǎn)、光靈活點(diǎn)、光分配點(diǎn),在PON設(shè)計(jì)應(yīng)參照ODN光功率最大衰減值,結(jié)合各節(jié)點(diǎn)功能作用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)容量等信息,確定各個(gè)光節(jié)點(diǎn)應(yīng)滿足的覆蓋范圍。另外,在滿足現(xiàn)在覆蓋的用戶網(wǎng)絡(luò)容量需求的同時(shí),還應(yīng)該考慮到將來用戶網(wǎng)絡(luò)需求增加后的情況,因此主干網(wǎng)絡(luò)應(yīng)在現(xiàn)有的用戶總需求上提高一些容量,以滿足將來PON網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的需要。
一個(gè)光交接箱的覆蓋半徑是500~800m,即在此半徑范圍內(nèi),可設(shè)置4~8個(gè)光節(jié)點(diǎn),因此小區(qū)節(jié)點(diǎn)服務(wù)范圍相應(yīng)為200m左右。在郊區(qū)或特殊情況下,此范圍可適當(dāng)增大。
光纜交接區(qū)應(yīng)依附城市規(guī)劃,以城市的河流、湖泊、公園、綠化帶、主要街道及其他妨礙光纜線路穿行的大型障礙物為界,并結(jié)合城市中現(xiàn)有通信管道的實(shí)際情況進(jìn)行劃分。光纜交接區(qū)一旦劃定,應(yīng)相對(duì)長(zhǎng)期穩(wěn)定,不宜頻繁地調(diào)整,避免重復(fù)投資、重復(fù)建設(shè)。光纜交接箱應(yīng)盡量設(shè)置在安全、隱蔽、靠近主干光纜路由、進(jìn)出線方便的地方,并考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)的維護(hù)便利、不易受外界損傷及自然災(zāi)害影響。除此之外,光纜交接箱也應(yīng)盡量設(shè)置在有良好防塵、防潮的地方。在高壓走廊,高溫、腐蝕嚴(yán)重、易燃易爆的工廠,易受淹沒的低洼地等場(chǎng)所不宜設(shè)置光纜交接箱。
光纜交接箱的箱體容量應(yīng)考慮中、遠(yuǎn)期需求,即采用大容量、模塊化結(jié)構(gòu),其配線單元可按滿足近期業(yè)務(wù)進(jìn)行配置,這樣將來業(yè)務(wù)發(fā)展時(shí)可采用增加模塊的方式擴(kuò)容。
通過將分光器設(shè)置在靠近用戶接入點(diǎn)的位置,在一定程度上可以降低光纜芯數(shù)的占用,但是也要保障一定的PON口使用效率,ODN組網(wǎng)要盡可能的使用一級(jí)分光。而OLT的分光比一般要根據(jù)用戶與OLT的距離來決定,例如在城市, 由于用戶集中并且到OLT的距離較近,為此使用一級(jí)分光(即分光器1∶32)或二級(jí)分光(即 1∶8 + 1∶8 )。而在農(nóng)村區(qū)域,鑒于用戶較為分散以及到OLT的距離較遠(yuǎn),為此使用1∶8或1∶4的小分光比,以達(dá)到增加覆蓋率的目的。對(duì)于VIP用戶,如果需要主干光纖保護(hù)、PON 備份等方式保護(hù),可以選用2∶N的分光器。
進(jìn)行PON網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的主要原則是進(jìn)行不同業(yè)務(wù)類型的分離,上行將數(shù)據(jù)與語(yǔ)音業(yè)務(wù)分開??梢詫ON網(wǎng)絡(luò)的組成分為匯聚層、OLT、ODN以及ONU。接下來就分別對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解規(guī)劃。
這一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要通過業(yè)務(wù)類型將上網(wǎng)用戶連接到 BRAS,將語(yǔ)音用戶直接連接到城域網(wǎng)三層交換機(jī),然后送到軟交換一側(cè)。
OLT的上聯(lián)配置原則:OLT承載著數(shù)據(jù)和語(yǔ)音的業(yè)務(wù),使用雙上聯(lián)的方式。如果出現(xiàn)雙上聯(lián)的平均帶寬利用率以及兩條鏈路峰值超過70%,那么此時(shí)就會(huì)對(duì)上聯(lián)鏈路進(jìn)行擴(kuò)容 。
OLT的下聯(lián)配置原則:OLT下聯(lián)保護(hù)要根據(jù)相應(yīng)的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行選擇。在進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)要針對(duì)用戶安全可靠性的需求選擇相應(yīng)的保護(hù)方式,其中主要利用的是主干光纖保護(hù)方式,通過主干光纖保護(hù)倒換方式以及全保護(hù)光纖倒換方式 。
OLT冗余保護(hù)功能:OLT所使用的是主控板與電源的1+1冗余保護(hù)功能,也就是保證主用電源模塊與主控板失效后,能發(fā)生自動(dòng)倒換,系統(tǒng)可以進(jìn)行正常的業(yè)務(wù)處理,同時(shí)系統(tǒng)會(huì)將倒換事件以及倒換觸發(fā)條件上報(bào)到網(wǎng)管系統(tǒng)。
首先建設(shè)主干光纜網(wǎng),確定主干網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),然后根據(jù)具體區(qū)域的實(shí)際情況規(guī)劃建設(shè)配線網(wǎng)。只要有業(yè)務(wù)需求,有可發(fā)展的用戶,就可建設(shè)配線網(wǎng)絡(luò),使其就近接入主干網(wǎng)。
主干光纜的路由選擇方式要盡可能的遵循穩(wěn)定的原則,優(yōu)先使用管道的鋪設(shè)方式,其次可以使用直埋以及桿路。主干光纜在城市一般設(shè)計(jì)為環(huán)形結(jié)構(gòu),應(yīng)分為兩個(gè)不同方向的路由,有條件時(shí)最好采用不同方向出局,而在農(nóng)村可以成星形結(jié)構(gòu)或者是鏈型結(jié)構(gòu)。主干光纜纖芯數(shù)量的取定應(yīng)充分滿足近期組網(wǎng)所需芯數(shù),本著適度超前的原則,考慮期限應(yīng)為5~10年,至少應(yīng)為48芯。建議主干光纜的容量以滿足5~10個(gè)的光交接點(diǎn)的接入為宜,光纜的容量盡可能選擇大對(duì)數(shù)帶狀光纜,一般以96、144、192等芯數(shù)為主,對(duì)主干光纜長(zhǎng)度較長(zhǎng)、用戶密度較大、光交接點(diǎn)數(shù)量較多的段落,亦可選擇更大芯數(shù)的光纜,如216 、288芯等。對(duì)于用戶密度較低、用戶需求較為單一的地區(qū),也可選擇48芯的光纜;
配線光纜要根據(jù)用戶的實(shí)際需求進(jìn)行選用。同時(shí)為了減少投資,駐地網(wǎng)最好是由開發(fā)商投資并由運(yùn)營(yíng)商施工建設(shè)。
光纖的選擇,接入網(wǎng)傳輸距離近,帶寬要求不很高,但成本要求很嚴(yán)格, 因此在接入網(wǎng)中使用 1310 n m波長(zhǎng)性能最佳的單模光纖,G.652光纖。
光纜交接點(diǎn)的進(jìn)纖數(shù)量(支路纖芯數(shù)量)以24~48芯為宜, 每個(gè)光交接點(diǎn)一般覆蓋 4個(gè)以上的光節(jié)點(diǎn)。光節(jié)點(diǎn)以6~12芯為基本單元。 高密度區(qū)以12芯為單位確定配線光纜芯數(shù),郊區(qū)部分根據(jù)各村鎮(zhèn)的地理位置,引入的光纜芯數(shù)不應(yīng)少于6芯。
配線光纜因其重要性比主干光纜低一個(gè)等級(jí),所以可采用管道或架空敷設(shè)方式。城市中因受地下其他管線影響,盡量不采用直埋敷設(shè)方式。若主干光纜和配線光纜同路由,則建議兩者還是分纜為好。
武平電信分公司承載著全縣17個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、214個(gè)行政村的通信保障任務(wù),擁有各類機(jī)房84個(gè),其中模塊機(jī)房20個(gè)、接入網(wǎng)機(jī)房64個(gè)。各機(jī)房之間建立了比較完整、清晰的光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),并通過三層光網(wǎng)絡(luò)(主干光纜網(wǎng)、配線光纜網(wǎng)、末梢光纜網(wǎng))的覆蓋,來滿足和支撐電信各類網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。現(xiàn)就武平電信分公司PON網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)作簡(jiǎn)要介紹。
(1)規(guī)劃原則
依據(jù)我縣現(xiàn)有機(jī)房的分布現(xiàn)狀,按每個(gè)機(jī)房覆蓋的行政村、人口數(shù)、電信業(yè)務(wù)需求量,結(jié)合機(jī)房所處地理位置、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)情況進(jìn)行光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的統(tǒng)籌規(guī)劃。
(2)光纜三個(gè)層級(jí)規(guī)劃
將光網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)分成三個(gè)層級(jí)進(jìn)行規(guī)劃安排
第一個(gè)層級(jí)為主干光纜層,主要有:城區(qū)主要機(jī)房到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)模塊局機(jī)房的光纜、各鄉(xiāng)鎮(zhèn)模塊局機(jī)房到各接入網(wǎng)機(jī)房的光纜、各鄉(xiāng)鎮(zhèn)模塊局機(jī)房之間及各接入網(wǎng)機(jī)房之間的光纜、環(huán)網(wǎng)保護(hù)的光纜等。
第二個(gè)層級(jí)為配線光纜層,主要有:各主機(jī)房、各模塊機(jī)房、接入網(wǎng)機(jī)房到各光交、分纖箱之間的光纜以及各機(jī)房、光交、分纖箱到各基站的光纜等。
第三個(gè)層級(jí)為末梢光纜層,主要有:各類政企客戶、專線業(yè)務(wù)、監(jiān)控類業(yè)務(wù)等的光纜以及FTTH到AP箱之間的光纜等。
各層級(jí)的光纜網(wǎng)絡(luò)之間清晰明了、互不交叉混用,方便日后電信各類業(yè)務(wù)的開通建設(shè),如傳輸網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)、基站建設(shè)、H覆蓋建設(shè)、政企客戶的各類專線建設(shè)等,同時(shí)也為光纜的日常維護(hù)工作界面劃分得更清楚,維護(hù)責(zé)任更加明確清晰。
(3)光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃設(shè)備明確規(guī)定
光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)劃時(shí)對(duì)光總配、ODF架、光纜交接箱、分纖箱等各類光網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的配置進(jìn)行了明確規(guī)定。要求在不同場(chǎng)景使用不同的光網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備,如光總配、ODF架、光纜交接箱、分纖箱等按實(shí)際承載業(yè)務(wù)需求進(jìn)行設(shè)置,使各層級(jí)的光網(wǎng)絡(luò)清晰實(shí)用,節(jié)省建設(shè)投資成本。在工程建設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)要求光網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備配置一定按以下原則把握:光總配只安裝于母局及各模塊機(jī)房,ODF架或熔纖框安裝在接入網(wǎng)機(jī)房,光纜交接箱安裝于城區(qū)、集鎮(zhèn)所在地及較大行政村,分纖箱安裝于各行政村,且要求有H到位的行政村必須設(shè)置分纖箱,同時(shí)要求末梢光纜必須收斂在分纖箱以上的光網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備,以提高纖芯利用率和方便日后的維護(hù)管理。
(4)在光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)把握幾個(gè)原則
主干光纜或是配線光纜建設(shè)時(shí)必須點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直通,光纜絕對(duì)不允許抽纖芯開業(yè)務(wù)。配線層光纜建設(shè)時(shí),光交或分纖箱的設(shè)立一定要合理,要結(jié)合現(xiàn)有維護(hù)網(wǎng)格、城市或集鎮(zhèn)的片區(qū)為單元進(jìn)行覆蓋,每個(gè)光網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備所覆蓋的用戶要條塊清楚、分界線要清晰,互相之間不交叉。末梢光纜的布放必須通過所在區(qū)域的光網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備引出,不得跨區(qū)布放。
(5)重視資源管理工作
近三年來結(jié)合省、市公司組織的資源整治工作安排,資源管理員牽頭組織,由設(shè)備中心成員、外包施工隊(duì)、裝維人員等組成的整治隊(duì)伍通力合作,對(duì)全縣各層級(jí)的光網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行了全面模排整治,并將資源整治中收集到的資源信息在資源系統(tǒng)中進(jìn)行全面核對(duì)、補(bǔ)充和修正,建成了光網(wǎng)絡(luò)資源完整、纖芯資源準(zhǔn)確、資源命名規(guī)范、光路標(biāo)簽清楚的光網(wǎng)絡(luò)資源系統(tǒng)庫(kù),為日常維護(hù)、業(yè)務(wù)開放、工程建設(shè)等提供了強(qiáng)有力支撐。
(6)建立光網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)警機(jī)制
依據(jù)資源系統(tǒng)對(duì)主干、配線光纜的纖芯占用和使用信息進(jìn)行管控和預(yù)警,對(duì)發(fā)現(xiàn)某段或某條主干或配線光纜其纖芯使用率達(dá)70%以上時(shí),資源管理員便及時(shí)將情況上報(bào)網(wǎng)絡(luò)中心,由網(wǎng)絡(luò)中心依據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需求、投資建設(shè)情況優(yōu)先列入建設(shè)規(guī)劃,確保光網(wǎng)絡(luò)資源能及時(shí)有效滿足業(yè)務(wù)發(fā)展和日常維護(hù)的需求。
(1)對(duì)早期建設(shè)的光網(wǎng)絡(luò)重新梳理整合
按主干、配線、末梢光纜的分類按層級(jí)架構(gòu)進(jìn)行歸類調(diào)整,并組織人員對(duì)這些光纜進(jìn)行模底、測(cè)試、查修,對(duì)中途抽纖芯開放業(yè)務(wù)的進(jìn)行整改、還原,對(duì)通過終端盒熔接尾纖開業(yè)務(wù)的均改接到光纜熔纖框、ODF架或光總配上,確保原有光纜完整正??捎?,并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求,充分給予利用。
(2)重視環(huán)網(wǎng)保護(hù)光纜規(guī)劃建設(shè)
通過這幾年的努力,武平模塊局以上機(jī)房均已建成環(huán)網(wǎng)光纜保護(hù),實(shí)現(xiàn)各模塊機(jī)房之間均有光纜雙路由互通,并開通了各類環(huán)網(wǎng)保護(hù)的電路業(yè)務(wù),如SDH、OTN業(yè)務(wù)等,確保了網(wǎng)絡(luò)的安全性。
(3)加大重要機(jī)房節(jié)點(diǎn)光纜雙路由改造和建設(shè)
對(duì)現(xiàn)有的光纜資源進(jìn)行模排,對(duì)光纜條件具備雙路由的機(jī)房?jī)?yōu)先完成改接,對(duì)還不具備條件的機(jī)房節(jié)點(diǎn)結(jié)合光纜擴(kuò)容工程項(xiàng)目按雙路由要求進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)。如:在雙路由光纜工程建設(shè)中,對(duì)有部分節(jié)點(diǎn)只有一條路由可選擇的,要實(shí)現(xiàn)雙路由只能采取同路由不同桿路來實(shí)現(xiàn),而要新建一條桿路在目前環(huán)境下是很難的,為此,武平公司采取以下幾個(gè)方式來解決。一是如果有長(zhǎng)途桿路經(jīng)過,可借用其桿路附掛主干光纜解決;二是對(duì)個(gè)別點(diǎn)可利用配線桿路之間距離相近,通過補(bǔ)充部分桿路聯(lián)接起來變成主干桿路進(jìn)行新建光纜建設(shè);三是可利用原聯(lián)通CDMA資產(chǎn)交割給電信的桿路進(jìn)行第二路由的建設(shè)。四是通過與其它運(yùn)營(yíng)商共享方式解決。
總之,光纖接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)主要考慮用戶及業(yè)務(wù)的分布預(yù)測(cè)、主干光纜路由的選擇、光節(jié)點(diǎn)位置的設(shè)置,即先規(guī)劃接入網(wǎng)的光纜線路網(wǎng)絡(luò),具體的接入設(shè)備在接入網(wǎng)實(shí)施過程中,根據(jù)接入網(wǎng)技術(shù)和業(yè)務(wù)的發(fā)展情況適時(shí)地進(jìn)行實(shí)施,突出 “ 統(tǒng)一規(guī)劃,分布實(shí)施”的建網(wǎng)思路,這樣才能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。
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