無源波分光纖擴容較新建光纜的優勢

馬建瑞

（寧夏通信規劃設計院（有限責任公司），銀川 750011）

近年來，隨著運營商通信業務規模的不斷擴大以及IP流量的迅猛增長，基站、集團客戶、家庭寬帶等業務接入點數量逐年增加，傳輸網絡規模不斷擴大、結構日趨復雜，光纜網絡資源使用率不斷增高，同時多種業務接入對光纜網絡的容量資源以及光纜覆蓋深度等方面的要求不斷提高，如何滿足網絡建設中巨大的光纖消耗是電信運營商需要解決的重要問題之一。

解決網絡建設中光纜需求激增的問題有兩種方案，一是新建光纜、二是光纖擴容。新建光纜受市政/園區管制、管孔/桿路資源等因素影響較大，建設周期長，光纜部署成本隨距離的變長線性增長，并不是最節約時間和成本的方案。光纖擴容指的是利用光纖擴容設備提高現有光纜利用率，將多路纖芯復用到少量纖芯中來滿足業務增長過程中對光纜的需求，避免了新建光纜的限制條件多等問題，還節約了網絡建設周期和成本，是一種快速的低成本方案。

1 無源波分光纖擴容簡介

1.1 技術簡介

無源波分光纖擴容是最簡單、成本最優的光纖擴容方案，通過WDM技術，在無源波分復用器發送端將一系列載有信息但不同波長的光信號復用到1～2根光纖中進行傳輸，并在無源波分復用器接收端將組合波長的光信號解復用來達到波分復用的目的。無源波分所復用的業務，均為透明傳輸，與速率、業務類型無關。如圖1所示。

圖1 無源波分擴容建設方案

1.2 技術特點

無源波分光纖擴容可以將光纜纖芯資源容量提高2倍以上，大大提高光纖的利用率，解決光纖資源的問題。無源波分光纖擴容具有建設周期短、故障率低、易于維護、低成本等優點。

1.3 應用實例

1.3.1 基站接入

圖2 傳統光纜接入與無源光纖擴容

每個基站BBU帶3個RRU，傳統光纜接入方式需要6芯光纜；無源光纖擴容方案只需1～2芯光纜便可解決所有RRU的接入，光纜使用芯數與RRU數量無關。

1.3.2 室分系統

近年來，隨著城市高層建筑增多，地下軌道交通逐步普及，大型辦公園區、商務樓宇集中涌現，寬帶網絡的室內分布成為運營商新的競爭領域，室內網絡中數據流量大、手機等終端接入業務多，室分系統中RRU數量也隨之增多，所以無論商務樓宇、企業園區還是隧道的寬帶網絡室內分布都對光纜資源提出了更高的要求：室內分布系統光纖密集，如采用光纖直驅方式，新建光纜數量多，成本高；由于物業或市政部門的管制，造成新建光纜協調時間較長，直接影響施工周期；大部分新建寫字樓或商務樓宇的開發商已預留地下光纜，買斷或租用開發商預留光纜成本極高。因此，最大程度的在室內分布領域提高光纜利用率，成為運營商在室內分布領域成本高低與工程實施周期長短的主要制約因素。

根據室內分布的場景特點，選取三個比較典型的場景來介紹室內分布系統光纖擴容的主要實現方式：

（1）企業園區網絡覆蓋：在園區內和BBU機房里放置無源波分設備，將園區內多個樓宇的室內分布業務匯聚到1～2芯光纜中進行傳輸，BBU出局光纜只需利用1～2芯即可覆蓋園區內多棟小型樓宇。

（2）商務樓宇網絡覆蓋：在大型商務樓宇內的每1～2層放置一臺無源波分設備，每層樓上下2芯光纜解決該層的室內分布，所有的RRU全程最多利用樓宇豎井內的2芯光纜完成大樓內多層樓的室內分布業務。

（3）隧道網絡覆蓋：在隧道沿線每個需要網絡覆蓋的業務點放置一臺無源波分設備，每個站點上下2芯光纜解決該站點內的業務接入，僅需占用沿線主干的1～2芯光纜即可解決隧道內多個站點的室內分布。

1.3.3 專線接入

隨著信息化時代的到來和中國城市化進程的發展，各種大型商業區迅速崛起，公安、銀行、稅務等專線網絡的內部通信也越來越密集。專線網絡需求激增對光纜資源提出了要求：

（1）專線業務接口種類多樣化，接入點密集，光纜需求量大。

（2）部分機房間部署小對數光纜，傳統業務開通已將原有光纜消耗殆盡，無法進行新業務開通。

（3）新建光纜周期長、成本高，可擴展性和可維護性相對較差。

在滿足專線業務需求的前提下，最大程度的節約光纜資源不但節省了鋪設光纜的時間和成本，還有利于整體網絡的便捷維護與部署，必將成為運營商在專線領域的需要考慮的重要因素。

2 無源波分光纖擴容較新建光纜的優勢

新建光纜主要有架空光纜、管道光纜、直埋光纜等幾種光纜敷設方式，現將各類光纜敷設方式及無源波分光纖擴容建設成本、周期等對比分析。

2.1 建設成本

敷設光纜以12芯光纜為例，各類光纜每千米敷設成本如表1所示：

表1 各類光纜每千米敷設成本

從表1數據可以看出，新建光纜，無論是架空光纜、管道光纜還是直埋光纜，除了光纜成本以外，還有新建桿路、新建管道、工程費等多項費用，且所有這些費用都隨距離的增加而線性增加；甚至在一些企業園區或住宅小區，還涉及物業進駐費、纖芯管理費等費用，這些都加大了新建光纜的資金成本。

2.2 建設周期

各類新建光纜建設周期如表2所示：

表2 各類新建光纜建設周期

在現有網絡快速發展，光纜需求巨大的前提下，新建光纜不僅耗資巨大，而且牽涉到方方面面的協調工作，施工周期長。在突飛猛進的網絡建設中，專線接入等業務突發性強，難以規劃，且通常需要快速開通，新鋪光纜無法滿足時間需求，施工周期會成為影響網絡建設中投資回報率的重要因素，上表可看出光纖擴容方案可以快速的解決網絡建設中對光纜資源需求猛增的問題。

2.3 用戶選擇

除了建設成本和建設周期外，無源波分光纖擴容方案在用戶選擇多樣性和維持網絡結構方面也具有優勢：一是無源波分光纖擴容設備種類多，用戶選擇靈活多樣，如光纖擴展器可預留擴展口為后期擴容做準備，節約前期建設資金投入、方便后期業務擴展，用戶可根據自己的需要選擇合適的設備。二是使用無源波分光纖擴容設備時，不改變原有網絡結構，只需要在對應位置部署光纖擴容設備即可完成多路纖芯的業務在少量纖芯中傳輸，能夠有效的維持原有網絡結構。

3 結束語

近2年FTTH和大規模的基站建設，對城區光纜纖芯占用很快、城區光纜資源不足。部分城市管孔資源不足，新管線敷設受當地市政建設制約，流程復雜，周期長。專線業務突發性強，難以規劃，且通常需要快速開通，新鋪光纜無法滿足時間需求。運營商競爭壓力，導致成本壓力增大。運營商越來越關注建設成本和維護成本。總之，光纖需求增多、光纜資源相對緊張已經成為現階段網絡建設中不爭的事實，光纖擴容方案由于限制條件少、建設周期短、建設成本低，是解決網絡建設中光纜問題的最有效方案。