基于网格化的主干光缆纤芯配置模型

叶桂添，何独一，胡丹

（广州杰赛通信规划设计院有限公司，广东 广州 510310）

0 引言

目前各大运营商网格划分工作已经基本完成，均在着力推进传输网络的网格化建设，虽然各运营商对网格化的定义和建设要求不尽相同，但目标基本一致，即各网格在资源配置上具有相对的独立性，可根据网格的属性按需配置资源，网格内资源归属清晰，网络扩容方便，业务归属清晰、影响可控，网格间资源按需互通，最终目标是要有利于网络的运行维护及管理。

网格建设的难点在光缆网，光缆网的结构和纤芯配置直接影响网络建设效果。随着5G 建设的来临，纤芯数量需求、纤芯组网结构都有较大变化，需要结合业务需求的发展对纤芯配置模型进行优化，以满足新业务发展带来的需求变化和网格化建设需要。

本文通过对各种业务的纤芯需求特点和光缆网存在问题分析，重点探讨纤芯配置方案对网格建设的影响，通过对现有主干光缆配纤模式进行优化，采取差异化的光缆敷设方案，提高主干光缆管理能力的同时降低工程建设成本，提高光缆网的管理维护能力，降低网络建设成本，实现效益提升。

1 5G等业务纤芯结构需求分析

（1）无线业务纤芯需求

各大运营商5G 基站建设采取以C-RAN 为主，DRAN 为辅的建设方式。其中中国移动已要求在5G 建设的同时考虑现有2G、4G 等基站的回撤，即2G、4G也逐步由D-RAN 向C-RAN 方式调整。因此随着无线组网结构的变化，纤芯需求也由D-RAN 设备组网的双上联环状组网演变为AAU 拉远的链形结构需求，即点到点结构。

（2）家宽业务纤芯需求

家宽业务从OLT 设备PON 口至用户侧ONU 纤芯需求为链形结构，纤芯组网结构需求与无线CRAN 纤芯需求相同，为点到点纤芯结构。

（3）专线业务纤芯需求

专线业务除部分AAA 级专线客户要求双物理保护路由外（经统计该类业务占比不足1%，可通过共享纤芯解决），其他专线从业务侧至机房段全部采用点到点的裸纤或设备解决，所需纤芯结构同样为点到点结构。

（4）设备组网纤芯需求

接入设备组网纤芯主要指接入层PTN/SPN 设备，其组网对主干纤芯需求为2 芯/环，纤芯为环状结构。

综上，除传输设备组网纤芯外，其他纤芯归属呈现归一性，不需要归属两个机房。纤芯起止点详见图1 所示。

2 现有纤芯配置模型存在的问题

如图2 所示，现有主干配线光缆纤芯分配方式分为独享、共享、备用纤芯，最早是面向家宽业务，以单机房节点成环或支链的方式解决家宽业务巨量的纤芯需求，单节点归属在纤芯使用、管理方面不存在问题。但随着4G 承载网PTN/IPRAN 设备组网结构由SDH 设备单点归属结构向双归结构演进，后续工程建设的主干光缆为满足PTN/IPRAN 设备双归组网需求，主干光缆结构调整为双归至两个汇聚机房。光缆结构改变后，纤芯分配模型并未同步做相应优化，使得新建的主干光缆纤芯分配存在一些缺点和不足，不满足网格化管理和未来纤芯业务的变化需求，主要体现在以下几方面：

（1）纤芯双归两个机房不便于网络维护和管理

目前主干光缆两端主要接入不同的业务汇聚机房/普通汇聚机房，各个光交箱独享纤芯同时双归至两个不同机房，在一端纤芯用完后，必然需要使用另外一端纤芯，导致一个小区不同的用户可能上联到两个不同的机房，网络后期维护和管理难度大。

图1 业务纤芯需求模型示意图

（2）纤芯跨区接入不符合网格化建设原则

受机房分布、道路走向等条件制约，难免存在跨区建设的主干光缆。独享纤芯双归到两个不同网格的机房，除不利于维护管理外，也不符合网格化的建设原则。

（3）传统主干光缆建设全程采用相同的大芯数光缆，光缆投资费用较高，在目前精细化建设的整体要求下，有投资挖潜需求。

（4）备用纤芯在实际工程应用中，被割接再利用的占比较低，业务备用纤芯作用已经弱化，需要重新规划备用纤芯用途。

（5）现有光缆为双归结构，某段纤芯耗尽后，后光缆扩容如果整环状扩容，投资过大，按支链扩容则带来结构复杂，维护难的问题。

3 主干光缆纤芯配置模型优化方案

3.1 纤芯配置模型优化思路

（1）独享纤芯由双归结构调整为点到点结构；主干光缆“独享纤芯”模型优化采取单归一个机房的分配模式；

（2）不再保留“备用纤芯”，改为“直达纤芯”，纤芯结构保持不变，纤芯数量降低，后续不允许割接，用途改为机房间设备直连使用；

（3）“共享纤芯”保持现有分配方式；

（4）光交箱中间各段落光缆纤芯根据配置需求选择合适的光缆芯数，减少中间段纤芯资源的浪费。

3.2 纤芯配置模型

为保证每个光交箱的可用纤芯数量，需控制光缆环光交数量，一个环上建议不超过6 个光交箱。288 芯主干光缆建议共享纤芯36 芯，机房直达纤芯36 芯；144芯主干光缆建议共享纤芯24 芯，机房直达纤芯24 芯，独享纤芯则根据光交数量和纤芯结构特点灵活配置。

纤芯配置目标模型（例）见图3 所示。

由于受地理条件、网格划分等条件限制，不同的光交箱数量及纤芯归属结构下，每个光交箱分配的独享纤芯配置数量差异较大，为便于工程实施参考，现将各种光交结构及纤芯归属结构的独享纤芯配置建议如表1 和表2。

图2 传统主干配线光缆纤芯常规配置模型

图3 主干配线光缆纤芯优化模型

表1 288芯主干光缆纤芯配置模型

表2 144芯主干光缆纤芯配置模型

说明：

（1）纤芯结构“1+5”中，表示1 个光交箱纤芯归属西向机房，其余5 个光交箱归属东向机房。

（2）独享纤芯配置，“96，4×24”表示共配置5个光交箱，其中一个光交箱配置独享纤芯96 芯，另外一个局向的4个光交箱，每个光交箱分别配置独享纤芯24芯。

3.3 纤芯配置模型优化效果

纤芯配置模型优化后实现主干光交独享纤芯归属唯一性，解决现有光交纤芯双归两个机房，不利于后期维护和管理的问题；可避免光交同时归属两个网格的情况。另外，不同光交之间采取差异化的芯数光缆，按需选取小芯数光缆，进一步降低工程建设费用。

但需要指出的是，由于本模型可能引入多种光缆芯数，如72 芯、96 芯、144 芯、288 芯光缆，较原模型的144 芯、288 芯光缆种类多，在光缆采购时需要制定更精准的采购计划保证工程施工进度，此外，设计单位需要提前做好统一光缆路由及纤芯规划。总体来说对精细化的规划设计、物资管理都带来了更高要求。

4 实践案例

4.1 案例概况

本案例为某运营商佛山里水田边节点主干光缆建设方案。建设内容位于“NHHJ19”汇聚区，结合道路现状和业务分布情况，需要建设一条连接佛山里水A 节点至佛山里水B 节点的主干光缆（两个机房归属不同的两个综合接入区），计划设置4 个一级主干光交箱，在一级光交引出二级配线光缆，对沿线业务进行深度覆盖，共设置二级光交5 个。主干光缆路由详见图4。

图4 新建主干光缆概况（粉色为一级主干，黑色为二级主干光缆）

在本案例中，主要是对主干配线纤芯配置进行优化，光缆路由和光交箱设置根据业务需求确定，优化前、后主干光缆路由和光交箱设置不需要做调整。

本案例为跨综合接入区主干光缆，从网格划分情况，其中3 个一级光交箱归属“微网格A”，1 个一级光交箱“微网格B”，本方案新建一级主干配线光缆采用288 芯、144 芯、72 芯三种类型纤芯，采取分段递减方式布放。二级配线光缆由一级光交引出后，敷设144 芯或者72芯配线光缆。本案例光缆结构如图5 所示。

一级主干光缆纤芯分为独享纤芯、共享纤芯、直达纤芯（取消了备用纤芯），其中直达纤芯主要用于业务汇聚机房PTN 或OLT 上联组网，独享纤芯以单方向成端方式（如另外一个方向仍有纤芯则不考虑成端，做悬空处理），共享纤芯配置方式与传统做法一致。

二级主干光缆配置独享纤芯，按需设置共享纤芯，不设置直达纤芯。

此外，考虑到一级光交箱独享纤芯数量非常有限，二级配线光缆在接入一级光交箱时不宜全部成端，本方案考虑成端72 芯，另外72 芯暂时悬空，后期随业务增长及一级光缆扩容情况按需成端，以减少一级光交箱的端子消耗，确保一级光交箱的持续业务接入能力。本案例纤芯分配如图6 所示。

图5 新建主干配线光缆结构示意图

图6 纤芯分配示意图

由图6 可以看出不同的光交其纤芯归属都是单一性，不存在跨网格和跨机房情况，各光缆段使用的纤芯也有差异，符合优化模型的目标。

4.2 效果分析

本案例方案与传统方案相比，主要在不同芯数光缆规模、成端数量、光缆接续数量、建设投资等方面，按新方案优化后，建设投资降低约9%，投资节省效果明显。具体见表3。

新方案在纤芯归属上具有唯一性，在后期纤芯扩容时，可以结合纤芯归属，从归属机房中布放一条扩容光缆，因此从光缆扩容上较传统配纤方式效果更清晰，更易于扩容，避免存在部分纤芯双归两个机房，部分纤芯单独归属一个机房的混乱情况。

表3 规模及投资对比情况表

5 结束语

随着业务和设备组网纤芯结构的变化以及维护管理的需要，光缆网作为基础网络资源，需要随着业务的变化及演进优化，提高纤芯资源的可利用率和投资效益。本纤芯配置优化模型结合目前业务纤芯需求特点，尤其是5G 建设带来的纤芯需求变化，在网格化建设思想指导下，对现有主干纤芯配置模式进行优化，着重解决现有主干光缆跨区、跨机房纤芯配置存在的问题，同时通过减少大芯数光缆布放规模，对降低项目投资有明显效果。

本方案主要应用场景为双归型和支链型主配线光缆建设场景，对于单机房下挂主干光缆环路的建设场景，可采用传统纤芯配置模型。同时，为统一规划和实施，在全新覆盖型建设场景，建议采用优化后的纤芯配置模型，而对于在现有网络基础上进行完善或深度覆盖的建设需求，需要分析现有主干光缆结构、纤芯配置现状等，选择合适的纤芯配置模型，确保光缆网纤芯配置合理，提高网络可持续发展能力。

需要说明的是，由于采用分段递减的光缆建设模式，对光缆的购置和库存管理有更高的要求，同时纤芯分配方式需要综合考虑二级配线主干光缆的接入需求，方案设计时需要统一考虑，提前做好相应纤芯配置工作。