城区FTTx接入网中OLT下沉策略研究

2013-06-09胡勇陈一伟丁为民胡远

电信工程技术与标准化 2013年5期

关键词：纤芯接入网主干

胡勇，陈一伟，丁为民，胡远

（中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司, 合肥 230041）

1 概述

PON以其“无源”的优势，已成为业界公认的实现FTTx的首选方案。而在实际建设中，PON系统的光线路终端（OLT）的设置位置将直接影响宽带接入网络的建设模式、放装、维护，以及宽带接入网与上层互联网的连接模式。

本文对OLT的设置位置进行了深入的探讨，采用定性及定量的方式对OLT是否应下沉至业务密集区域的基站、小区及CBD机房进行了分析和比较，最终给出在网络发展至成熟期时OLT设置位置的建议。

2 目前的方式

根据各运营商现有的组网原则，PON系统的OLT通常设置于汇聚节点或综合业务接入区内的业务汇聚点。

OLT的上行，通常通过城域传送网就近与IP城域网汇聚交换机相连，实现接入网与IP城域网的沟通。而其下行链路，主要通过主干光缆、配线光缆、入户光缆及分光器与相关的配线设施最终与设置于用户家中或建筑物内的ONU/ONT相连，实现用户宽带业务的接入，图1为OLT的设置位置示意图。

图1 OLT的设置位置示意图

这种方式在现有网络组织下，主要存在两个问题。

2.1 覆盖距离

当整个网络布局尚未最终完成时，部分区域尚未选定汇聚点/业务汇聚点机房。导致此区域内无法设置OLT，需相邻区域的OLT覆盖该区域，而实际光缆距离超过系统最大传输距离，无法开通业务。

表1描述了GPON系统的最大可传输距离，而在实际建设中，相邻区域的光缆长度很可能超过此距离，导致业务无法开通。

2.2 主干纤芯的占用

在业务密集区域，这种设置方式会占用较多的主干光缆纤芯。根据测算，1个约10 000户的小区，在渗透率30%条件下，采用1:64分光，占用的主干纤芯数将达到47。这将给区域内光交的端子、管道、管孔及其他装维设施带来极大的负担，甚至会直接造成网络建设的瓶颈。

而将OLT的设置位置下沉至业务密集区域的基站、小区及CBD机房能够减小端到端系统距离；缩短主干光缆长度，减少管道、管孔占用，从而解决以上两方面的问题。但是OLT的下沉也会在很多其他方面带来变化。

3 OLT下沉带来的变化

OLT下沉所带来的变化主要体现在以下5个方面。

3.1 上行链路的解决方式

在OLT仍然设置于汇聚点/业务汇聚点内不下沉的情况下，上行链路的解决方式如下：与IP城域网汇聚交换机合设的，机房内直链；本机房未设置汇聚交换机的，通过汇聚层OTN、PTN系统上联至归属的汇聚交换机。

而当OLT下沉后，在网络发展初期可从基站接入PTN系统中通过冗余流量解决，再通过汇聚层系统转接至汇聚交换机；到中、后期业务流量增大，需建设独立的PTN、OTN系统解决；也可新放光缆，采用光纤双上联至汇聚交换机机房的方式。

下沉后，OLT上行链路需经过接入层、汇聚层两层网络，给城域传送网额外带来负担；并且在业务承载上多了一层电路的转接，链路安全性上也较不下沉的情况差。

3.2 机房与配套

通常汇聚点/业务汇聚点机房产权自有、周边环境安全，机房空间、电源条件也较好，相应的配套统一落实，配线设施、进局光缆、管道齐全。

而一般小区、CBD内机房选择较为困难，很难购买，绝大部分为租用，且一般空间均较为狭小，电源、配线条件也很难保证，进局光缆、管道施工也较为困难。

因此，OLT设置位置下沉后，机房的选择至关重要，将直接影响到整个接入网络的稳定性、安全性及施工、维护的便利。

3.3 PON口占用

根据计算，下沉前，覆盖距离在7.6 km以上时，PON口占用将翻倍。

下沉后需要新增OLT，覆盖区域面积明显缩小，至覆盖目标距离缩短，根据光功率预算可按高分光比进行铺建。

3.4 主干光缆占用

下沉前如果需要覆盖一个5 000户规模的小区，按30%渗透率计算，需要占用24芯主干纤芯。目前的用户光缆网主干环上如果尚有大于24芯空闲，可从覆盖区域就近布放光缆至一级光交或者割接进主干光缆。如果小区户数更大，需占用的纤芯多于目前用户光缆网剩余纤芯，只能从覆盖区域新建光缆至现有OLT机房。

下沉后不需占用现有主干光缆，覆盖区域的住户规模不影响现有主干光缆，但需少量光缆资源解决新增OLT设备的上行链路。如果下沉至基站，PTN接入环不足以满足OLT上行带宽要求时，需占用已有接入层光缆的4根纤芯。如果下沉至小区、CBD内机房，需新建接入层光缆连接至现有城域光缆网，保证光纤能送达就近的汇聚点。

3.5 维护与管理

下沉前OLT统一设置于汇聚点，有集中化管理优势；下沉后机房形式多样，增加了机房维护管理的工作量，且机房分散，管理难度加大。

4 下沉前后投资对比分析

对下沉前后的变化进行比较：下沉前主要考虑主干光缆的占用和PON口占用；下沉后主要考虑上行链路的解决、机房与配套以及带来的额外维护量。我们以投资作为切入点对这些方面进行量化分析，选取一个距离现有汇聚点较远的小区作为覆盖区域，分别对OLT不下沉和下沉进行量化分析。

4.1 不下沉方式投资计算

OLT覆盖区域主要受两个因素的影响，分别是需覆盖区域到汇聚点的距离及覆盖区域的用户数量。设需覆盖区域至汇聚点最佳光缆路由的长度为X，需覆盖区域的用户数量为Y，详见图2。

图2 远离汇聚点的覆盖区域示意图

假设光分配网中活接头数量为9个，采用1:64一级分光能接入的最远距离为7.6 km。

根据FTTH光分配网(ODN)的光功率预算，按渗透率30%对小区覆盖，需占用PON口及主干光缆纤芯数量如表2所示。

表2 PON及主干光缆纤芯占用计算表

主干光缆占用的投资=占用主干纤芯数×距离×纤芯单价，如表3所示。

表3 主干光缆投资计算表

假设PON板配置为C+模块，则PON口及配套资源专用的投资如表4所示。

表4 PON口及配套资源占用投资计算表

综上所述，对这两者进行量化后得到不下沉的量化值如表5所示。

表5 综合投资计算表

4.2 下沉方式投资计算

下沉方式除增设OLT设备外，主要考虑上行链路的解决、机房与配套。下沉后OLT覆盖范围相对较小，PON口配置B+模块即可满足覆盖需求。

OLT下沉后，下沉机房的选择至关重要。本次建模计算，下沉机房假设设置于条件好的基站。上行链路通过利旧基站接入系统实现，对接入层资源占用投资较小，可忽略。

采用条件很好的基站，下沉量化值∽OLT设备价格+PTN设备价格=11(万元)，该值可视为下沉后的最低值。

考虑OLT上行链路的安全性，需对基站进行光缆的双路由改造。估列改造量为布放3 km 24芯管道光缆，估列投资5万元。

采用条件较好基站，更为普遍的下沉量化值=最低值+改造量=16(万元)。

如果区域内尚未建设基站或基站条件受限无法装机，如下沉则必需选点新建下沉机房。此情况下除了新增OLT外，还需完成4项投资：选点租用、机房配套、管线接入、传输设备。选点租用按10万元估算。机房配套需完成市电引入改造、空调、走线架等建设，按照彩钢板房标准机房的配套估列，投资约14万元。管线接入方面，由于机房为新选站址，管道投资无法避免，参照城区新建基站进出局，管道投资估列10万，光缆接入估列12万。传输设备参照基站传输设备，投资约4万元。

选点新建下沉机房，下沉量化值=OLT设备价格+选点租用+机房配套+管线接入+传输设备=56(万元)。为便于分析，该值可视为下沉后最高值。

综上所述，下沉量化值∈[11，56]万元，集中分布在16万元。