接入网光缆快速重构建设策略研究与应用

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1 引言

随着大规模通信网络建设的发展，传输资源紧缺问题日趋明显，其中最突出的场景为BBU-RRU拉远建设基站，大量占用纤芯资源，给整个光缆网络带来重大负荷。加之受限于管道光缆的铺设难度的增加，光缆资源再生的周期也在不断延长，导致各大运营商都面临着巨大的挑战，利用纤芯复用产品实现接入网光缆快速重构变得尤为重要。

本文为了满足建设需求，提出了采用光纤复用设备实现光缆快速重构的建设方案，从而利用少量纤芯承载占用大量纤芯的传输任务，释放出足够的纤芯资源。

2 工作原理及建设策略

光纤复用设备本质上是基于波分复用原理[1]，利用粗波分（CWDM）常用的8～16个波长所实现的单纤多波光复用设备[2]。与老式WDM设备相比，光纤复用设备通过技术改良，设备形态更加紧凑， 设备功能更为集中，从而得以实现在接入层网络进行部署，缓解由于大量接入点所引起的光缆纤芯消耗问题。

根据通信基站建设方案，一般情况下基站建设主要设备由BBU、RRU和天线组成，每个BBU通过光模块连接3个RRU，再通过RRU连接3副天线组成3个扇区，从而形成整体覆盖，因此这里将3个RRU定义为一组，称之为一个光方向。如图1所示，为节省纤芯资源使用，在每个光方向上，使用一套光纤复用设备，即在BBU侧放置1台光纤扩展器，BBU设备上三个光口分别使用不同的彩光模块，并与光纤扩展器连接，光纤扩展器将3个光口的业务收敛到单芯光纤后拉远到远端的靠近RRU处的户外光交。同时在RRU侧的户外光交，同样放置一台1台光纤扩展器，3个RRU分别插入相应的彩光模块，再将光纤扩展器其分别与3个RRU的彩光模块连接，即可实现BBU至RRU之间的光路互通。

图1 光纤复用设备应用模型

3 光纤复用器的应用场景简介

受限于光缆纤芯资源不足的情况，大量场景通过应用光纤复用设备可实现快速光缆重构，达到快速建设目的[3-4]。

3.1 地铁隧道光纤资源优化场景

市地铁传输光缆资源建设由地铁方建设，导致协调补缆难度较大，经过规划及工程人员论证，地铁“A站”至“B站”传输段采用“光纤复用设备”实现光缆快速重构的解决方案，将原BBU-RRU直连的12条光纤接入到光纤复用设备，复用到1条光纤中进行传输，可对BBU-RRU拉远传输段光纤实现优化利用，节省12条光纤资源，其组网图如图2所示。

图2 地铁建设光缆重构方案图

3.2 C-RAN基站拉远光纤资源优化场景

“传统式建网模式”是通过采用传输设备组环网，各BBU设备是分散分布，对于传输设备只占用2芯光纤；“C-RAN建网模式”则是将BBU上提，将以BBU集中放置在条件较好的接入机房或端局机房，形成BBU池，而所有的RRU均需要与BBU连接，以图3为例，BBU池下挂18个RRU，则共需要36芯光纤。因此C-RAN建网模式尽管有节省建设和维护成本等优势，但BBURRU拉远将需要耗费更多的光缆纤芯资源。

为解决光缆纤芯资源问题，某市运营商采用光纤复用设备将大量纤芯资源复用到1条光纤中进行传输，从而实现接入网光缆快速重构，完成C-RAN站点建设。（如图所示4）

图3 C-RAN建设模式

图4 C-RAN基站拉远光纤资源优化方案图

3.3 室分光纤复用器资源优化场景

某市室内分布系统信号覆盖工程，由于竖井管道内光缆资源被监控对讲等设备利用，导致光纤资源不足。为解决该问题，设计方案采用光纤复用设备实现光缆快速重构，达到建设要求，方案如图5所示，原有RRU需占用36芯纤芯资源，使用光纤复用设备后，只需要占用竖井中6芯光缆，节省30芯纤芯资源。

图5 光纤复用设备在楼宇室分布线的应用

3.4 高铁沿线光纤资源优化场景

高铁、城市快速路等场景为BBU-RRU拉远的常用场景，在此类场景中，由于受高铁组网方式要求，同一小区内所有RRU只能拉远回到两端机房中的BBU进行上联。无中继机房的跨段越长，中途需要拉远的RRU越多，对道路上的主干光缆纤芯消耗越大。如某市高铁建设组网图所示，机房BBU池下拉9站点，共需消耗18芯光纤，通过利用光纤复用设备，只需3芯光纤即可实现建设，节省大量纤芯资源。（如6图所示）

图5 高铁沿线光纤优化应用

4 光缆快速重构方案价值

4.1 环境适应能力强，可实现快速建站

光纤复用器采用插片式分光器结构，符合运营商的插片式分光器结构规范，能满足多种应用安装场景需求。安装在基站侧和光交箱中的设备为无源设备，不改变有源设备的组网模型，可靠性高，环境适应能力强，能满足室内机柜、室内挂墙、室外光交、室外挂墙、室外光分线盒成端等多种应用场景。而在实际建设中，存在光缆敷设协调难度大、工程施工周期长等问题，采用光复用设备实现光缆快速重构，可大幅缩短建站时间，实现快速建设。

4.2 节省建设成本，维护可靠性高

在拉远距离远、施工周期紧、无管孔资源等情况下，光纤复用器设备与光纤直驱相比，能有效避免重新布放光缆、物业协调等不确定因素影响，减少光缆敷设所带来的时间成本、沟通协调成本、以及管道施工光缆敷设成本等，可实现节省建设成本。

无源光复用设备是透明传输通道，具有低插入损耗，光学性能指标优良等特点，不影响光信号的传输质量，同时无需对设备进行相关业务配置，即插即用，维护可靠性高[5]。

5 总结

目前网络建设正大规模发展，利用纤芯复用产品实现接入网光缆快速重构对网络建设带来很大好处。本文通过案例分析，对各种实际场景下应用光纤复用设备节省纤芯资源做了详细分析，同时指出了方案应用的价值，具有一定的参考价值。