基于流量经营及面向5G承载的光纤物理网优化

潘锋

摘 要：随着移动通信的流量增加和5G通信业务的逐渐展开，建立、发展宽带化、智能化及适应5G移动通信赖以支撑的高速光纤物理网，已成为当前通信发展的重点。建设智能化光纤物理网是电信运营商全面提升网络技术层次，优化网络结构和实现宽带通信的必要条件。本文就电信运营商如何优化基于流量经营及面向5G承载的光纤物理网进行探讨。

关键词：光纤物理网；流量；5G；优化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.122

1 面临的问题

（1）不限流量对光网络的冲击。四川启动不限流量业务，预测18年中智能手机户流量翻倍，由现在的1G/月增加到2G/月。目前4G日均流量达到1071TB，较不限量活动开展前增长了1.28倍。

因此在网络建设策略上，对无线基站的要求：扩容，增加载频；基站裂化；新建，加厚覆盖。对传送网的要求：容量增加、处理能力加强。对接入光纤物理网的要求：扩容，增加容量；新建，增加密度，缩短覆盖半径；成环，提升安全性。

（2）5G承载业务的特点。移动互联网，连续广域覆盖，以用户的移动性和业务连续性为目标，为用户提供连续高业务速率体验。流量方面，相比4G有1000倍的流量增长，单位面积吞吐量显著提升。网速上拥有10到100倍4G网络的峰值速率，达到10Gbps的量级。

物联网，支持各种终端设备接入，终端接入能力是4G 的100倍，可支持达到100亿终端同时接入。为用户提供随时在线的低时延，高可靠性业务，业务时延是4G 的1/5甚至更低。绿色低碳节能，续航能力是4G网络的100倍，终端可用5到10年。

2 解決思路

（1）有线接入网承接5G思路。有线光缆网提前部署策略。为配合5G业务的部署，当务之急是研究CU的位置、密度，提前准备光纤和机房资源，在5G部署之时从容应对。

固移融合无线接入网思路。前传：室内小基站（RRU+DC部分）通过裸纤与DU连接，满足未来移动用户大带宽信息传送需求。中传：DU汇聚基站后，接入物理网光交配线端子。物理网光交汇聚DU上行光缆后，DU通过物理网光交成环，通过主干光缆或波分设备上行至局端CU。回传：CU通过中继光缆回传至5G核心网。小基站与低频宏基站实现双连接，优化切换与干扰性能。

网络结构的调整：鉴于单5G网络用户峰值及单DU的带宽速率较大，且CU与DU的汇聚比例约为1：7，因此建议采用物理网光交作为CU、DU之间的汇聚点，一方面可以起到光缆汇聚的作用，另一方面结合光纤物理网网格化思路进行综合业务部署，同时DU通过光纤物理网成环，提升安全性，一举三得，为5G业务的高速率带宽提供保障。

（2）光纤物理网优化解决思路。光纤物理网作为一张综合承载有线、无线业务的无源光网络，随着未来5G业务发展及城市的扩张，通过网格化的规划思路，完成光纤物理网的优化、补点、扩容及管理。

规划思路：将城区按照一定原则划分成多个网格，预测某一规划时点每个网格内的房屋套数、基站个数、政企用户数，作为最终目标网络用户需求，将用户需求转换成物理网光交端口需求，作为目标网络。每个网格内的光交端口现状可通过资源系统统计，存在的差距就是需要在规划期内建设的规模。

（3）光纤物理网架构及网格划分（见图1）。

光纤物理网一般位于接入汇聚局点以下，是一张面向有线、无线、政企，承载大颗粒业务的的光纤承载网。

光纤物理网网格划分。按照目标网络规划，一次规划、分期实施的方式。光纤物理网网格应以接入汇聚局为中心进行划分。对城市区域均应进行物理网网格的划分。光纤物理网网格应结合现有光交覆盖范围、行政区划、地形、道路、河流等作为边界，结合管道等资源，划分为多个网格，网格边长原则上控制在0.5～2km之间，不宜过大或者过小。一个光纤物理网网格可包含1个至多个物理网光交。

（4）不同用户密度对光交成端需求模型。模型思路：分别测算不同用户密度下PON、基站、专线业务对光交的端子需求，以此测算光交覆盖半径及单位平方公里的主干、配线成端需求。

3 设计与施工

（1）光交扩容增加成端发。物理网光交建设方式有新增加密、扩容改造。

新增的物理网光交采用480或者960芯免跳接光交接箱；新增的光交应结合原有网格内光交的位置，尽量分布均匀。

在旧城区受制于市政限制，新建光交较难，因此可通过对原有的光交进行扩容改造，以此满足业务需求。改造光交主要包括单面光交扩容成双面光交、双面光交扩容成三面光交两种场景。

（2）光缆成环提升安全性。物理网光交采用树形+联络光缆的组网方式。新增主干光缆纤芯采用48芯及以上，成环的联络光缆采用24芯。

新增光交应根据路由及业务情况与邻近区域内原有物理网光交成环或者单独成环。原则上以3-6台光交作为一个环。成环率目标100%。

4 总结

光纤物理网的优化是一项系统性工程，需在总体原则和规划思路的同时考虑各类现实的困难和制约。就网络优化而言，不仅需把握总体的优化思路，同时还需分析权衡具体光缆段落的现实条件，承载业务及改造成本和风险。本文期望通过对现有光纤物理网络的优化和对面向5G承载的光纤物理网探讨，提出光纤物理网络面向5G承载需求优化的模型，为光缆优化的项目实施提供一些启发和建议。

参考文献：

[1]揭水平，张巍.全业务下光缆网络建设探讨[J].通信与信息技术，2012（02）.

[2]韦乐平.智能光网络的发展与演进结构[J].光通信技术，2002（03）.

[3]李龙.本地传输网3G传输承载方案[J].移动通信，2009（20）.

[4]刘玉洁，肖峻，丁炽武，向俊凌，黄曦.OTN最新研究进展及关键技术[J].光通信技术，2009（06）.