接入網光纜快速重構建設策略研究與應用

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1 引言

隨著大規模通信網絡建設的發展，傳輸資源緊缺問題日趨明顯，其中最突出的場景為BBU-RRU拉遠建設基站，大量占用纖芯資源，給整個光纜網絡帶來重大負荷。加之受限于管道光纜的鋪設難度的增加，光纜資源再生的周期也在不斷延長，導致各大運營商都面臨著巨大的挑戰，利用纖芯復用產品實現接入網光纜快速重構變得尤為重要。

本文為了滿足建設需求，提出了采用光纖復用設備實現光纜快速重構的建設方案，從而利用少量纖芯承載占用大量纖芯的傳輸任務，釋放出足夠的纖芯資源。

2 工作原理及建設策略

光纖復用設備本質上是基于波分復用原理[1]，利用粗波分（CWDM）常用的8～16個波長所實現的單纖多波光復用設備[2]。與老式WDM設備相比，光纖復用設備通過技術改良，設備形態更加緊湊， 設備功能更為集中，從而得以實現在接入層網絡進行部署，緩解由于大量接入點所引起的光纜纖芯消耗問題。

根據通信基站建設方案，一般情況下基站建設主要設備由BBU、RRU和天線組成，每個BBU通過光模塊連接3個RRU，再通過RRU連接3副天線組成3個扇區，從而形成整體覆蓋，因此這里將3個RRU定義為一組，稱之為一個光方向。如圖1所示，為節省纖芯資源使用，在每個光方向上，使用一套光纖復用設備，即在BBU側放置1臺光纖擴展器，BBU設備上三個光口分別使用不同的彩光模塊，并與光纖擴展器連接，光纖擴展器將3個光口的業務收斂到單芯光纖后拉遠到遠端的靠近RRU處的戶外光交。同時在RRU側的戶外光交，同樣放置一臺1臺光纖擴展器，3個RRU分別插入相應的彩光模塊，再將光纖擴展器其分別與3個RRU的彩光模塊連接，即可實現BBU至RRU之間的光路互通。

圖1 光纖復用設備應用模型

3 光纖復用器的應用場景簡介

受限于光纜纖芯資源不足的情況，大量場景通過應用光纖復用設備可實現快速光纜重構，達到快速建設目的[3-4]。

3.1 地鐵隧道光纖資源優化場景

市地鐵傳輸光纜資源建設由地鐵方建設，導致協調補纜難度較大，經過規劃及工程人員論證，地鐵“A站”至“B站”傳輸段采用“光纖復用設備”實現光纜快速重構的解決方案，將原BBU-RRU直連的12條光纖接入到光纖復用設備，復用到1條光纖中進行傳輸，可對BBU-RRU拉遠傳輸段光纖實現優化利用，節省12條光纖資源，其組網圖如圖2所示。

圖2 地鐵建設光纜重構方案圖

3.2 C-RAN基站拉遠光纖資源優化場景

“傳統式建網模式”是通過采用傳輸設備組環網，各BBU設備是分散分布，對于傳輸設備只占用2芯光纖；“C-RAN建網模式”則是將BBU上提，將以BBU集中放置在條件較好的接入機房或端局機房，形成BBU池，而所有的RRU均需要與BBU連接，以圖3為例，BBU池下掛18個RRU，則共需要36芯光纖。因此C-RAN建網模式盡管有節省建設和維護成本等優勢，但BBURRU拉遠將需要耗費更多的光纜纖芯資源。

為解決光纜纖芯資源問題，某市運營商采用光纖復用設備將大量纖芯資源復用到1條光纖中進行傳輸，從而實現接入網光纜快速重構，完成C-RAN站點建設。（如圖所示4）

圖3 C-RAN建設模式

圖4 C-RAN基站拉遠光纖資源優化方案圖

3.3 室分光纖復用器資源優化場景

某市室內分布系統信號覆蓋工程，由于豎井管道內光纜資源被監控對講等設備利用，導致光纖資源不足。為解決該問題，設計方案采用光纖復用設備實現光纜快速重構，達到建設要求，方案如圖5所示，原有RRU需占用36芯纖芯資源，使用光纖復用設備后，只需要占用豎井中6芯光纜，節省30芯纖芯資源。

圖5 光纖復用設備在樓宇室分布線的應用

3.4 高鐵沿線光纖資源優化場景

高鐵、城市快速路等場景為BBU-RRU拉遠的常用場景，在此類場景中，由于受高鐵組網方式要求，同一小區內所有RRU只能拉遠回到兩端機房中的BBU進行上聯。無中繼機房的跨段越長，中途需要拉遠的RRU越多，對道路上的主干光纜纖芯消耗越大。如某市高鐵建設組網圖所示，機房BBU池下拉9站點，共需消耗18芯光纖，通過利用光纖復用設備，只需3芯光纖即可實現建設，節省大量纖芯資源。（如6圖所示）

圖5 高鐵沿線光纖優化應用

4 光纜快速重構方案價值

4.1 環境適應能力強，可實現快速建站

光纖復用器采用插片式分光器結構，符合運營商的插片式分光器結構規范，能滿足多種應用安裝場景需求。安裝在基站側和光交箱中的設備為無源設備，不改變有源設備的組網模型，可靠性高，環境適應能力強，能滿足室內機柜、室內掛墻、室外光交、室外掛墻、室外光分線盒成端等多種應用場景。而在實際建設中，存在光纜敷設協調難度大、工程施工周期長等問題，采用光復用設備實現光纜快速重構，可大幅縮短建站時間，實現快速建設。

4.2 節省建設成本，維護可靠性高

在拉遠距離遠、施工周期緊、無管孔資源等情況下，光纖復用器設備與光纖直驅相比，能有效避免重新布放光纜、物業協調等不確定因素影響，減少光纜敷設所帶來的時間成本、溝通協調成本、以及管道施工光纜敷設成本等，可實現節省建設成本。

無源光復用設備是透明傳輸通道，具有低插入損耗，光學性能指標優良等特點，不影響光信號的傳輸質量，同時無需對設備進行相關業務配置，即插即用，維護可靠性高[5]。

5 總結

目前網絡建設正大規模發展，利用纖芯復用產品實現接入網光纜快速重構對網絡建設帶來很大好處。本文通過案例分析，對各種實際場景下應用光纖復用設備節省纖芯資源做了詳細分析，同時指出了方案應用的價值，具有一定的參考價值。