全息網格系統在ODN規劃中的應用研究

柳立峰，李 宇

（1.中國電信股份有限公司江西分公司 南昌330029；2.江西省郵電規劃設計院有限公司 南昌330046）

1 引言

國家“十二五”規劃中明確地將繼續推進寬帶提速、加速接入網絡光纖化進程作為我國發展的一項重要戰略決策。全面推進FTTx的建設，已成為當前各大通信運營商肩負的一項重要的歷史使命。ODN（光分配網絡）是光接入網的主要組成，是今后承載寬帶業務、移動業務及政企業務的基礎接入網絡。ODN規劃的科學性和合理性不僅影響到光接入網的建設成本，也決定了后期網絡業務運營能力；同時ODN規劃也面臨場景復雜、業務需求不明確等多重挑戰。

全息網格系統是為實現對ODN網絡資源精確化管理而構建的地理信息系統。借助全息網格系統將ODN覆蓋的目標區域劃分為多個地理網格后可從空間上對網絡資源、客戶信息和帶寬能力進行直觀、準確的展現和分析，從而為ODN規劃建設提供重要的依據。目前針對基于網格的ODN規劃雖然有不少研究，但這些研究均未涉及全息網格，且大多停留在概念與理論，缺少應用指導。如何基于一個實際的空間地理信息系統開展ODN規劃是本文研究的重點。本文結合工作中的應用案例，探討了一整套依托全息網格系統，并以網格為單元、市場需求為導向進行ODN規劃的流程與方法。

2 基于全息網格系統的ODN規劃

2.1 總體思路

基于全息網格系統的ODN規劃需以網格為基本單位，結合現有光纜網資源及市場需求，圍繞OLT局所按主干層、配線層和引入層3層架構，遵循“分層、分區、適度超前”的原則制定ODN規劃，滿足公眾、政企客戶等業務的綜合承載需求。基于全息網格系統的ODN規劃首先需進行OLT局所規劃，再結合市場需求采取由用戶至局端逐層推導的方式進行配線光節點規劃、主干光節點規劃，最終輸出ODN規劃，基本步驟如下。

（1）市場前端摸查業務信息數據，摸查結果作為ODN規劃的需求導入，是整個規劃的基礎。

（2）以現有OLT節點為基礎，分析其管轄區域內用戶及業務發展情況并結合機房自身條件，對OLT部署進行優化。

（3）參照市場營銷網格及電纜交接區、管道和桿路路由等因素，以周邊道路、河流等明顯標識為界細分網格，并完成網格內的信息摸查。

（4）依據小區分級、測速平臺等手段進行業務需求分析，明確配線光節點的建設方案。

（5）依據配線光節點的規劃建設規模，結合現有城區主干節點的現狀，對城區主干光節點進行規劃調整。

（6）根據用戶光節點情況以及相關光纜接入需求原則，核算配線光纜以及主干光纜建設需求，并明確主干、中繼光纜規劃路由。

（7）通過網格規劃確立ODN目標網絡架構，從市場潛力、網絡質量、競爭情況、資源情況4個維度排列建設計劃。

2.2 網格信息導入

網格作為全息網格系統的基本單元需與前端業務數據和后端網絡資源數據相關聯，以滿足系統業務需求分析的需要。其中后端網絡資源數據可通過全息網格系統同步管線資源等系統實現，前端業務信息則需要通過摸查完成，主要包括小區樓棟數、住戶數、寬帶用戶數以及商務樓宇數、聚類市場用戶數等。

由于前端信息摸查數據將作為ODN規劃的需求導入，是整個規劃的基礎，因此網格劃分的合理性、網格信息的規范性將直接影響ODN規劃的質量。本文給出的網格劃分原則是：依據用戶分布規律及業務需求分析的要求，網格的顆粒度建議細化為：一個封閉式小區、一棟或多棟商務樓、一個聚類市場等，而網格信息規范要求則直接體現在前端信息摸查后填報數據的規范性，見表1。

2.3 OLT局所規劃

OLT局所規劃是ODN規劃的根基，OLT部署的合理性決定了ODN的合理性。OLT局所規劃的重點在于對現網OLT節點進行調整，通過對現有OLT局所資源的摸查分析優化現有OLT部署。因此全息網格系統中OLT局所資源需包括覆蓋網格數量、覆蓋網格名稱、覆蓋區域內用戶數、覆蓋區域內FTTH終期用戶數、OLT機 房 冗 余 面 積、OLT數 量、PON口 已 用 端 口 數、PON口冗余端口數等。

OLT局所部署應在滿足FTTx網絡傳輸衰耗指標的前提下，遵循“大容量、少局所”的原則，集中部署，并根據OLT布局規劃，確定每個OLT局站覆蓋的網格區域。綜合接入網實際及用戶分布情況，城區OLT局站覆蓋范圍需將通信路由長度控制在2～4 km，最長不超過5 km，收容現有固話用戶數3萬戶左右，規劃期末接入FTTH用戶不少于1萬戶，出局主干纖芯數不大于2 000芯。

2.4 配線光節點規劃

配線光節點規劃需以網格信息表為基礎，區分公眾、政企；區分FTTH、FTTB、FTTN、ADSL、LAN小區覆蓋區域，針對ADSL及個別FTTN到末端用戶超過1 km的網格提出配線光節點需求。首先需確認網格與配線光節點的歸屬關系，在依據業務需求確認配線光節點在規劃期內是利舊改造或新建。配線光節點位置需滿足可便利覆蓋歸屬網格，容量按網格內各類業務需求匯總得出。配線光節點設置原則如下。

（1）小區

改造區域的光分路器宜分散設置，配線光節點設置根據小區規模確定。小區規模在200戶住戶以下時，不宜單獨設置配線光節點，光分路器分散設置在樓道，可從主干光節點或附近的配線光節點敷設12芯光纜到樓道；小區規模在200戶以上時宜設置光配線節點。一般光纜覆蓋半徑為200～500 m，覆蓋1 000～1 600戶住戶設置一個光配節點較經濟，住宅小區的沿街客戶可納入住宅小區用戶內進行統一規劃。

（2）商務樓宇

新建商務樓宇原則上實現“100%光纜覆蓋”。用戶密集的商務樓宇（如專業寫字樓、星級酒店或200戶用戶以上的獨立樓宇等）應設置光配線箱，并根據需要在不同樓層設置光分線箱。

（3）園區范圍廣，住宅用戶稀少，廠礦企業多的區域

一般可不設置配線光節點，客戶可直接通過主干光節點覆蓋。單個光節點的光纜覆蓋半徑為600～800 m較經濟，當發展到入駐企業較多的時候，可靈活向三層網絡過渡。

（4）專業市場、商業區

一般是指從事商業零售、批發等聚類客戶的集中地。專業市場的配線光節點設置可參照住宅小區場景。

表1 數據填報信息規范要求

（5）不規則樓宇分布

主要是指樓宇分布非上述典型場景，應結合區域內用戶、電纜路由、道路等情況設置配線光節點，一般配線光節點光纜覆蓋半徑不超過500 m。該區域不包括城中村與棚戶區。

（6）農村

農村配線光節點的設置可利舊現有接入網點機房、基站機房、光交等物理節點。鄉鎮小區在OLT覆蓋光纜距離滿足要求的情況下，行政村村委所在地、專業自然村、鄉鎮工業園區、集鎮、新農村建設點等需考慮FTTH覆蓋，重點區域建議優先設置配線光節點。

在進行配線光節點規劃時，需通過全息網格系統對配線光節點覆蓋網格的業務需求及資源現狀進行分析，得出規劃期內的建設規模。全息網格系統中配線光節點規劃流程如圖1所示。

2.5 主干光節點規劃

主干光節點規劃需依據配線光節點規劃需求及管道物理路由進行規劃，應充分利舊現有主干光節點資源，現有主干光交接箱容量不足時，可采用光交接箱擴容改造技術、交接區拆分等方法解決，盡量避免原址疊加主干光交接箱。基本原則如下。

圖1 配線光節點規劃流程

·根據配線光節點覆蓋用戶規模的不同，主干光節點覆蓋的配線光節點數量也不同。一般情況下，1個主干光節點覆蓋4～8個配線光節點。

·主干光節點的設置應盡量利用現有的光纜交接箱?，F有主干光交容量不足時，可采用光交接箱擴容改造技術、交接區拆分等方法解決，盡量避免原址疊加主干光交接箱。

·新建主干光交的箱體容量宜選擇288芯及以上(宜576芯)，為將來的網絡發展預留擴容空間。

·在配線光節點覆蓋區域內，原則上不宜再從主干光節點布放引入光纜。同時應結合光配線箱的建設，逐步優化、調整現有主干光交接箱上的引入光纜，騰出主干光交成端資源。

·農村區域需考慮結合光進銅退節點、CDMA網基站等光纖需求，在光纜路由匯集處設置主干光節點。原則上要求農村區域主干光節點收容的配線光纜芯數不少于24芯，箱體容量按目標需求配置。為方便維護和管理，主干光節點宜盡量利舊現有接入點。路由不具備時，主干光節點可采用室外光交接箱建設。

在進行主干光節點規劃時，需通過全息網格系統對配線光交的業務需求進行分析，采用就近原則確認配線光交與主干光交的歸屬關系。全息網格系統中主干光節點規劃流程如圖2所示。

3 ODN目標網絡架構規劃

在通過全息網格系統完成配線光交及主干光交的規劃后，需依據業務需求類型確定ODN架構及主干纖芯規模。目前ODN主干層主要有環型無遞減結構、樹型遞減結構、樹型遞減+環型獨占纖結構。

環型無遞減結構為現階段城區接入光纜中普遍運用的網絡拓撲結構，配纖方式為“公共纖+獨占纖芯”。獨占纖芯主要滿足重要客戶的雙路由需求，當某節點獨占纖芯資源緊張時，通過調整公共纖芯滿足需求。環型結構承載重要政企客戶、3G基站、接入局所等對安全性要求較高的用戶或業務時，效率明顯。適用于政企及專線業務密集的城市中心區域。其拓撲結構如圖3所示。

樹型遞減結構的ODN主干層網絡適應PON方式為主的接入網建設模式，主干層光纜每經過一個光節點，光纜芯數遞減，只上下調節該節點需求的纖芯量，其他纖芯直熔。此方式主要用于承載中小政企客戶、視頻監控點、公眾客戶FTTB/FTTH等安全性要求不高的用戶或業務，效率明顯。適合用于縣城、鄉鎮及城市周邊以覆蓋公眾客戶為主的區域。其拓撲結構如圖4所示。

樹型遞減+環型獨占纖結構是上述兩種方式的結合，既能適應PON方式的客戶承載的需求，又能滿足重要政企客戶對不同物理路由安全性要求。獨占纖芯數按節點覆蓋范圍內的客戶需求計算。該方式適用于城市區域公眾及政企混合區域，但需依據政企用戶規模分場景確定環型獨占纖芯數。其拓撲結構如圖5所示。

圖2 主干光節點規劃流程

圖3 環型無遞減結構拓撲

圖4 樹型遞減結構拓撲

ODN光纜芯數規劃需先依據網格配線光纜纖芯需求后再結合ODN光纜網現狀及業務預測規劃主干光纜纖芯。配線光纜纖芯需求為配線光節點至主干光節點的光纜纖芯需求：配線光纜需求=住宅小區配線光纜需求+商務樓宇配線光纜需求+商業或聚類市場配線光纜需求+政府機關/金融單位/學校/企業配線光纜需求。光纜芯數規劃宜以光節點覆蓋范圍內的家庭住戶數為基數，公眾客戶按1∶64收斂比計算需求纖芯，并在此基礎上，根據政企客戶分布密度，按5%～15%考慮政企客戶、3G基站等纖芯需求。規劃流程如圖6所示。

主干光纜環/鏈上的主干光節點數量不宜過多，可根據主干光纜芯數配置節點數量，原則上主干光交配纖芯數不少于48芯。ODN分步推進過程中，主干光纜優先考慮較大芯數的帶狀光纜。一般情況下，用戶密集區域可采用144～288芯主干光纜；用戶密度較低時，主干光纜芯數可適當減少。配線光纜芯數宜選擇12～24芯光纜。應盡量減少主干光交接箱上同一方向配線光節點的配線光纜條數。

圖5 樹型遞減+環型獨占纖結構拓撲

圖6 ODN目標網絡架構規劃流程

4 結束語

本文在接入網網格化管理思路的引導下，提出了基于全息網格系統進行ODN規劃的方法。通過全息網格系統將市場信息與資源信息納入同一個IT平臺，基于前端信息建立了以網格為單位的業務需求測算模型，并結合當前網絡資源現狀和接入網絡技術特點，完成了OLT局所、主干光節點、配線光節點三層光接入網的規劃，具有很強的應用指導作用。

在全息網格系統中完成ODN規劃，實現了以配線區域為顆粒的規劃管理，實現了規劃項目IT實時呈現、動態調整。此外，基于全息網格系統的ODN規劃也為ODN規劃和FTTH建設的全面協同、市場和能力的前后端有效協同、開展精確化營銷打下了基礎。

1 陳烈輝，左建，任艷.FTTx ODN網絡規劃與建設研究.廣東通信技術，2006(9)

2 區海翔.接入網基于網格化的資源配置體系探討.廣東通信技術，2009(9)

3 鄭偉賢.淺談接入網絡網格化規劃方法.數字技術與應用，2010(4)

4 洪健.接入光纜規劃方法初探.數字技術與應用，2010(4)

5 曹亮.接入網網格化規劃探討.信息通信，2011(5)