接入网光缆快速重构建设策略研究与应用

2019-04-24［］

广东通信技术 2019年3期

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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。